Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов

90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРР 497537, кл. С 01 Е 33/12, 1975.Авторское свидетельство СССРУ 1111094, кл. С 01 И 27/90.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ НЕОДНОРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к методам неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделий иэ них и может быть использовано для контроля поверхностных трещин. Целью изобре тения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального значения текущеи разности сглаженныхотсчетов. В процессе сканированияконтролируемого иэделия измерительный канал 1 и канал 5 выделения мешающих факторов выделяют информационный сигнал, огибающая которого записывается в регистры 20, 21, 22 ирегистр 13. Так как вихретоковыйпреобразователь в канале 5 выделения мешающих факторов большего размераи питается меньшей частотой, то глубина его контроля больше, а следовательно влияние зазора меньшеВ блоке 11 определения текущей разностисглаженных отсчетов осуществляетсяее вычисление и сравнение в компара- аф торе 14 с порогом, полученным иэ канала 5 мееаюлек Факторов. Далее вмае- Я ляется ее максимальное значение вблоке 17 выделения максимума и полу- С ченная величина регистрируется регистратором 18. 1 ил.11 130Изобретейие относится к средствамвихретокового неразрушающего контроля неоднородных материалов и изделийиз них и может быть использовано дляконтроля поверхностных трещин в углеграфитовых композитах в автоматическом режиме сканирования.Целью изобретения является автоматизация контроля глубины поверхностных трещин за счет определения максимального значения текущей разностисглаженных отсчетов,На чертеже приведена структурнаясхема устройства.Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов содержит измерительный канала 1, состоящий из последовательно соединенныхвысокочастотного генератора 2, резонансной системы 3 с накладным вихретоковым преобразователем (не показан) и первой .схемы 4 амплитудногопреобразования сигнала, и канал 5вьделения мешающих Факторов, состоящий из последовательно соединенныхгенератора 6 средних частот, резонансной системы 7 с вихретоковымпреобразователем (не показан) и второй схемы 8 амплитудного преобразования сигнала.Диаметр вихретокового преобразователя измерительного канала 1 равен2 мм, Второй вихретоковый преобразователь канала 5 выделения мешающихфакторов расположен соосно с первым иего диаметр равен 7 мм. Устройствосодержит также соединенные последовательно первый мультиплексор 9, подключенный к выходам измерительногоканала 1 и канала 5 выделения мешающих Факторов, аналого-цифровой преобразователь 10; блок 11 определениятекущей разности сглаженных отсчетови мультиплексор 12. Кроме того, устройство содержит соединенные последовательно регистр 13, подключенныйк выходу аналого-цифрового преобразователя 10, компаратор 14, к второму входу которого подключен мультиплексор 12, два конъюнктора 15 и 16,блок 17 выделения максимума, к вто"Рому входу которого подключен выходмультиплексора 12 и регистратор 18В состав устройства входит блок 19 управления, выходы которого подключены кмультиплексору 9, блоку 11 определения текущей разности сглажен" ных отсчетов, регистру 13, вторымВ процессе автоматического сканирования бездефектной поверхности иэделия (не показано) изменение электрической прОводимости от участка к участку материала приводит к изменению внесенных сопротивлений вихре- токовых преобразователей измерительного канала 1 и канала 5 выделения мешающих Факторов. Это приводит к изменению амплитуды гармонических напряжений, снимаемых с резонансных систем 3 и 7. Схемы 4 и 6 амплитудного преобразования сигналов вьделяют огибающие этих напряжений, причем отсутствию материала в зоне контроля соответствует нулевой уровень на выходе схем 4 и 8 амплитудного преобразования сигнала. Мультиплексор 9 в соответствии с сигналами, задаваемыми блоком 19, осуществляет поочередное подключение к входу аналогоцифрового преобразователя 10 выходов каналов 1 и 5. При этом в соответствии с сигналами блока 19 управления информация с выхода схемы 4 записывается в регистры 20-22, а ин 35 40 45 50 55 8887 2входам конъюнкторов 15 и 16 и блоку17 вьделения максимума.Блок 11 определения текущей разности сглаженных Отсчетов состоит иэ 5 цепочки последовательно соединенных.регистров 20-22 и сумматора 23. Сумматор 23 своими входами соединен снеинвертирующим выходом первого регистра 20 и инвертирующим выходом по следнего регистра 22.Блок 17 вьделения максимума содержит последовательно соединенные регистры 24 и 25 и компаратор 26, входы которого подключены к выходам ре гистров 24 и 25, а также содержитконъюнктор 27, регистр 28 и блок 29конъюнкторов. Неинвертирующий выходкомпаратора 26 соединен с первымвходом конъюнктора 27, вход которого 20 соединен с блоком 14 управления. Выход конъюнктора 27 подключен к управляющему приемом информации входу регистра 28, информационный вход которого соединен с выходом регистра 24.Инвертирующий выход компаратора 26и выход регистра 28 подключены к входам блока 29 конъюнкторов, выход которого является выходом блока 17 выделения максимума.30Устройство работает следующим образом.13088 87 35 3формация с выхода схемы 8 - в регистр 13.В процессе перемещения зонда дефектоскопа по поверхности контроли- руемого материала из-за его сложной5 волокнистой текстуры происходят неконтролируемые перемещения зонда в вертикальном направлении в соответствии со всеми неровностями поверхности, огибая которые, перемещается 10 зонд, Это приводит к появлению случайной погрешности, связанной с изменением зазора, накладывающейся на сигнал в резонансной системе 3, причем скорости изменения выходного на пряжения схемы 4 амплитудного преобразования сигнала, соответствующие этой погрешности и влиянию неглубоких трещин, в ряде случаев соизмеримы, Вихретоковый преобразова тель, включенный в резонансную систему 7, имеет значительно больший (в 3,5 раза) радиус и питается током, частота которого намного ниже (примерном в 84 раза) частоты генера тора 2, Это приводит к тому, что глубина контроля у такого преобразователя значительно больше, небольшие колебания зазора из-за волокнистой текстуры материала сказываются на его 30 реакции незначительно и корректируются с помощью классической отстройки.Для подавления влияния случайной погрешности, связанной с колебаниями зазора, на сигнал измерительного канала 1 применяется операция сглажи вания. Для определения разности рядом стоящих сглаженных отсчетов необходимо определить разность противоположных крайних отсчетов диапазонов сглаживания первой и второй точек. ля осуществления этого использова-. 45 ны последовательно соединенные регистры 20-22 и сумматор 23. При сгла.живании по трем точкам этих регистров должно быть чеТыре, по пяти точкам - шесть, по семи точкам - восемь. Информация считывается с первого 20 и последнего 22 регистров, а остальные служат для промежуточного запоминания. Под действием сигналов с блока 19 управления информация, соответствующая каждому отсчету, последовательно продвигается по цепочке регистров 20-22, таким образом на выходе сумматора 23 образуется текущая разность рядом расположенныхотсчетов. Эта разность сравниваетсяв компараторе 14 с порогом, который устанавливается автоматическис помощью канала 5 выделения мешающих факторов. Компаратор 14 срабатывает, когда текущая разность сглаженных отсчетов превысит порог, приэтом на его выходе устанавливаетсялогическая "1". Эта "1" в момент поступления соответствующего управляющего импульса передается через конь. .юнктор 15 на управляющий приемом информации вход регистра 24 и в последний записывается информация с выхода мультиплексора 12. После следующего отсчета эта разность переписывается в регистр 25, а в регистр 24 поступает новое значение (при условии превышения им порога срабатывания компаратора). Новое и старое зна. чения текущей разности сравниваются в компараторе 26 и в случае, если новое значение больше, на выходе компаратора 26 появляется логическая "1", которая в момент поступления со. ответствующего управляющего импульса передается через конъюнктор 27 на управляющий приемом информации вход регистра 28. В регистр 28 при этом записывается новое значение разности с выхода регистра 24. Этот процесс продолжается до тех пор, пока какое-либо из новых значений разности не станет меньше старого. Тогда на выходе компаратора 26 появляется логический 0 и прием информации в регистр 28 прекращается.Одновременно с инвертирующего выхода компаратора 26 на вход блока 29н и конъюнкторов поступает логическая 1 и максимальное значение текущей разности поступает на регистратор 18.Когда .значение разности, уменьшаясь, становится меньше порога, срабатывает компаратор 14, на его выходе устанавливается логический "0", который поступает на инвертирующий вход конь. юнктора 16, и в момент прихода соответствующего управляющего импульса на выходе конъюнктора 16 появляется логическая "1", которая сбрасывает в ноль регистры 24, 25 и 28. формула изобретения Устройство для вихретоковой дефектоскопии неоднородных материалов, содержащее последовательно соединенСоставитель Ю.Глазков Техред Л.Олейник Корректор Н. Король Редактор Л,Гратилло Заказ 1790/34 Тираж 777ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж"35 Раушская наб., д.4/5 Подписное Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4 5 130888 ные высокочастотный. генератор, резонансную систему с накладным вихре- токовым преобразователем и схему .амплитудного преобразования сигнала, соединенные последовательно аналого-цифровой преобразователь и блок определения текущей разности сглаженных отсчетов, регистратор и блок управления, выход которого подключен к входам управления блока определе- Ю ния текущей разности сглаженных отсчетов, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью автоматизации контроля глубины поверхностных трещин, оно снабжено соединенными последова, тельно генератором средних частот, второй резонансной системой с вторым накладным вихретоковым преобразователем, расположенным .соосно первому и не менее чем в три раза пре- ур вышающим его по диаметру, второй схемой амплитудного преобразования сигнала и первым мультиплексором, к второму входу которого подключен выход первой схемы амплитудного преобразования сигнала, вход управлениямультиплексора подключен к блоку управления, а выход - к аналого-цифровому преобразователю, регистром, информационный вход которОго подключен к выходу аналого-цифрового преобразования, а вход управления - кблоку управления, и соединенными последовательно вторым мультиплексором,вход которого подключен к блоку определения текущей разности сглаженныхотсчетов, компаратором, второй входкоторого подключен к регистру, двумя.конъюнкторами, вторые входы которых соединены с блоком .управления, и блоком выделения максимума,второй вход которого подключен к выходу второго мультиплексора, третийвход- к блоку управления,а выход соединен с входомрегистратора.