Вихре-токовый дефектоскоп

) (11 С 01 К 27/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙкю13ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ч".ЛИ"еП;Е ЕЛЬС К АВТОРСКОМУ СВИ тельский инстомском политеС.М.Кирова ельство ССС2790 ю 1981ьство СССР27/86, 197 Р 57(54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП (57) Изобретение относится к ви токовой дефектоскопии и может б использовано для обнаружения де в прутках и трубах. Цель изобре заключается в повышении достове ти контроля за счет выравнивани ствительности при радиальных см ниях контролируемого изделия. С ть нос- чув- ще- гналы(21) (22) (46) (71) тут ниче (72) (53) (56) В 85А 4212407/2519.038723.05.88. Бюп, МНаучно-исследовантроскопии при Тком институте имВ,Ф.Булгаков620. 179.14(088.8Авторское свиде518, кл. С 01 Иторское свидетел613, кл. С 01 И в четырех накладньгх преобраэователяи преобразуются соответствующими схемами амплитудно-фазовой обработки сигналов и поступают на входы решающего блока. Два дополнительных канала, каждый из которых состоит из измерительного моста, запитываемого вторым генератором, избирательного усилителя и амплитудно-фазового детектора, формируют сигналы о наличии смещения контролируемого иэделия относительно оси обмотки возбуждения. Полученные сигналы также поступают на дополнительные входы решающего блока, реализующего функцию 0 А + КВ/О + 11 С +3 + К О/Ц = Е, где А, В, С, Р - выходные сигйалы схем амплитудно-фазовой обработки сигналов; Е - выходной сигнал решающего блока; Ци Ц - выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов К - постоянный коэффициент.Изобретение относится к вихретоковой дефектоскопии металлов и можетбыть использовано для обнаружения локальных дефектов в прутках и трубах.Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения неравномерности чувствительностипри радиальных смещениях контролируемого иэделия. 10На фиг.1 представлена структурнаясхема дефектоскопа; на фиг.2 - схемавзаимного расположения обмоток ВТП,Дефектоскоп содержит генератор 1,блок 2 преобразователей, состоящий 15из обмотки 3 возбуждения, соединеннойс генератором 1, и четырех накладныхпреобразователей 4-7, выполненных ввиде вытянутых прямоугольных петель,короткие стороны которых совмещены, 20а длинные лежат на окружностях, расположенных аксиально-симметрично относительно обмотки 3 возбуждения, четыре схемы 8-11 амплитудно-фазовойобработки сигнала (САФОС), первые 25входы которых подключены к соответствующим преобразователям 4-7, а вторые - к генератору 1, решающий блок12, четыре входа которого подключенык соответствующим выходам схем 8-11,и формирователь 13 сигнала радиального смещения контролируемого изделия14, Формирователь 13 состоит из второго генератора 15, четырех резисторов 16-19, каждый иэ которых включенмежду выходом генератором 15 и потен 35циальным входом соответствующего преобразователя 4-7, при этом образуютсядва измерительных моста, двух избирате ьных усилителей 20 и 21, включен 40ных в диагонали мостов, и двух амплитудно-фазовых детекторов 22 и 23,первые входы которых подключены к выходам усилителей 20 и 21, вторые - кгенератору 15, а выходы соединены спятым и шестым входами решающего блока 12,Вихретоковый дефектоскоп работает следующим образом.Генератор 1 эапитывает обмотку 3 возбуждения блока 2 вихретоковых преобразователей (ВТП) 4 - 7. Сигнал с каждого преобразователя 4-7 поступает на вход соответствующей САФОС 8-11, на выходах формируются соответственно сигналы А, В, С и Р (фиг.1). Фазы55 опорных напряжений схем 8-11 выбраны из условия отстройки от радиальных смещений контролируемого изделия 14. Сигнал от точечного дефекта появляется только в том преобразователе, в зоне которого он расположен. Форма импульсов от дефекта на выходе каждой САФОС 8-11 аналогична сигналу от проходного дифференциального ВТП с обычными измерительными обмотками. Суммарный сигнал четырех САФОС 8-11 идентичен сигналу проходного дифференциального ВТП при его амплитуднофазовой обработке.Генератор 15, частота которого выл ше частоты генератора 1, эапитывает два измерительных моста, состоящие из элементов 4, 6, 16, 17 и 5, 7, 18, 19. Сигналы о радиальных смещениях контролируемосо изделия выделяются за счет включения противолежащих преобразователей 4 и 6 в один мост, а преобразователей 5 и 7 - в другой. Напряжение раэбаланса мостов, вызванное смещением изделия 14, поступает на вход избирательных усилителей 20 и 21, настроенных на частоту генератора 15, и далее на вход амплитуднофазовых детекторов 22 и 23, у которых фаза опорных напряжений совпадает с фазой сигнала, вызванного радиальными смещениями. В отсутствие изделия 14 и при его центральном положении (ось иэделия 14 совпадает с осью обмотки 3 возбуждения), если мосты сбалансированы, напряжение на выводе усилителей 20 и 21 близко к нулю. При смещении изделия 14 в сторону преобразователя 4 на выходе детектора 22 появляется напряжение положительной полярности, а при смещении к преобразователю 6 - отрицательной.Амплитуда сигналов от точечных дефектов на выходе САФОС 8-11 зависит от расстояния между преобразователями 4-7 и дефектным участком контролируемого изделия 14. Выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов 22 и 23 У и Б смещаются в область положительных значений введением в схемы 22 и 23 напряжения смещения или расстройкой мостов, изменением резисторов 16, 17 и 18, 19. Величина сме" щения определяется иэ условия равенства отношений максимальной и минимальной амплитуд сигналов А или С и сигналов от дефектов при смещениях контролируемого иэделия 14, т.е. Цк о Амакс Бд мокс С мук 1 1 Цк мин Амкн с мкн С мнн11 ри таком преобразовании напряжений У и 0,1 произведения А У и С И в меньшей степени зависят от радиальных смещений. Величина сигналов В н Л от5 дефектов меняется обратно пропордионально величинам сигналов А и С соответственно,В решающем блоке 12 выходные сиг 1 Оналы А, В, С, Р САФОС 8- 11 умножаются на соответствующие коэффициенты,характеризующие положение контролируемого изделия 14 относительно каждогопреобразователя 4-7, и затем сумми 15руются. Выходной сигнал Е блока 12равенЕ = А11+ К. - . - + С 11 + К - ,хгде К - постоянный коэффициент, служащий для выравнивания величин слагаемых.Блок 12 может быть реализован, например, из четырех аналоговых схем умножения-деления и сумматора.25Формула изобретенияВихретоковый дефектоскоп, содержащий первый генератор, подключенную к нему круговую обмотку возбуждения, 30 последовательно соединенные схему амплитудно-фаэовой обработки сигнала, опорный вход которой подключен к выходу первого генератора, и решающий блок, равномерно распределенные по35 окружности четыре накладных преобразователя, оси которых перпендикулярцы оси обмотки возбуждения, н формирователь сигнала радиального смещения, к входам которого подключены соответствующие накладные преобраэовтели, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения достоверностиконтроля, он снабжен идентичными первой тремя схемами амплитудцо-фаэовойобработки сигнала, опорные входы которых подключены к выходу первого генератора, а выходы - к соответствующим входам решающего блока, преобразователи выполнены в виде вытянутыхпрямоугольных петель, короткие стороны которых совмещены, а длинные лежат на окружностях, расположенцых аксиально-симметрично отцосительцо обмотки возбуждения, и подключены ксигнальным входам соответствующихсхем амплитудно-фазовой обработкисигнала, формирователь сигнала радиального смещения выполнен в виде второго генератора, четырех резисторов,образующих с попарно противоположнорасположенными накладными преобразователями два измерительных моста,подключенных к генератору, и двухидентичных каналов, каждый иэ которыхвключает в себя последовательно соединенные избирательный усилитель,подключенный к измерительной диагонали соответствующего моста, и амплитудно-фазовый детектор, второй входкоторого подключен к выходу второгогенератора, а выход - к соответствующему входу решающего блока,