Вихретоковое устройство неразрушающего контроля

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН152208 19 М 27 90 САН ОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМ,К Й инст 1979. СССР1984.(54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО НЕРАЗМИЯЦЕГО КОНТРОЛЯ(57) Изобретение касается неразрушщего контроля материалов и изделий ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ00 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельстИ 669284, кл. О 01 В. 7/06,Авторское свидетельствоВ 1070465, кл, С 01 М 77/9 методами вихревых токов. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Счетчик 27 последовательно переключает катушки 4 - 7 вихретокового преобразователя 3 и одновременно ключи 17 - 20 соответствующихканалов блока 25 разделения сигналов.Так.как катушки 4 -7 симметрично расположены в вихретоковом преобразователе 3 и имеют попарно различную форму, то путем суперпоэиции сигналовв блоке 25 разделения сигналов удается выделить не только наличие выступа, но и его геометрические параметры, а также изменение расстояния до контролируемой поверхности. 2 э.пф-лы, 3 ил,Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий методами вихревых токов и можетбыть использовано для регистрации параметров прерывистых поверхностей вдинамических условиях.Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счетрегистрации параметров прерывистостиконтролируемой поверхности.На Фиг,1 приведена структурнаясхема устройства; на фиг.2 - структурная схема блока разделения сигналов;на Фиг.З " конструкция вихретоковогопреобразователя,Устройство содержит первый колебательный контур 1, в состав котороговходит конденсатор 2, вихретоковыйпреобразователь 3, катушки 4 - 7 которого образуют электромагнитную матрицу, и четыре ключа 8 - 11, включенных последовательно с соответствующими катушками 4 - 7, подключеннымипараллельно конденсатору 2.25Кроме того, устройство содержитвторой колебательный контур 12, резистор 13, включенный между первыми вторым колебательными контурами1 и .12, последовательно соединенные ЗОусилитель 14 и нелинейный четырехполюсник 15, подключенные параллельно резистору 13, и последовательносоединенные амплитудный детектор 16,подключенный к выходу усилителя 14,четыре ключа 17 - 20, четыре интегратора 21 - 24 и блок 25 разделениясигналов,Также устройство содержит последовательно соединенные генератор 26тактовых импульсов и счетчик 27, выходы которого подключены к попарнообъединенным управляющим входам ключей 8 - 20, 9 - 19 10 17, 11 - 18.Блок 25 разделения сигналов содер- .жит (Фиг,2) блок 28 вычитания и сум"матор 29, первые и вторые входы которых объединены и образуют соответственно первый и четвертый входы блока 25 разделения сигналов, последовательно соединенные два масштабныхусилителя 30 и 31, соответственноподключенные к выходам блока 28 вычитания и сумматора 29, два диска32 и 33 вычитания, два масштабныхусилителя 34, 35 и делитель 36. Кроме того, блок 25 разделения сигналовсодержит блок 37 вычитания и сумматор 38 Входы которых включены ана логично блоку 28 вычитания и сумматору 29, образуя второй и третий входы блока 25 разделения сигналов, а выходы подключены соответственно ко вторым входам блоков 32 и 33 вычитания.Катушки 4 - 7 электромагнитной матрицы вихретокового преобразователя 3 размещены (фиг.З) вдоль продольной оси вихретокового преобразователя 3, симметрично его центру. При этом внутренние катушки 7 и 4 выполнены треугольно-равнобедренной Формы и расположены своими основаниями и вершиной касательно к прилегающим к ним катушкам 5 и 6, имеющим одинаковую, например, прямоугольную Форму, и параметры намотки, идентичные катушкам 4 и 7, На фиг.З приведено также контролируемое изделие 39 с выступом.Устройство работает следующим образом.Нелинейный четырехполюсник 15, КО- лебательные контуры 1 и 12 и резистор 13 образуют цепь положительной обратной связи, охватывающей усилитель 14, Напряжение автоколебаний поступает на катушки 4 - 7 вихретокового преобразователя 3, которые поочередно подключаются ключами 8- 11 к выходу нелинейного четырехполюсника 15. Величина выходного сигналазависит от геометрических размеров вихретокового преобразователя 3 и его расположения относительно контролируемой поверхности изделия 39.Генератор 26 тактовых импульсов с помощью счетчика 27 поочередно переключает ключи 8 - 1 и соответствующие им ключи 17 - 20. Сигнал с выхода усилителя 14 поступает на амплитудный детектор 16 и далее через ключи 17 - 20 и интеграторы 21- 24 - на входы блока 25 разделения сигналов. Блок 25 разделения сигналов,последовательно суммируя входные сигналы в сумматорах 29, 38 и определяя разность их значенйя в блоках 29, 37, 31 и ЗЗ вычитания, решает совместно систему уравнений относительно значений ай, Ь, а с 1, харектеризующих величину выступа на контролируемом изделии 39 и изменение расстояния до вихретокового преобразователя 35 1522086Формула изобретения 1. Вихретоковое устройство неразрушающего контроля, содержащее первый колебательный контур с включенным в него вихретоковым преобразова 1 телем, второй колебательный контур, резистор, включенный между колебательными контурами, последовательно соединенные усилительи нелинейный четырехполюсник, подключенные параллельно резистору, и амплитудный детектор, подключенный к выходу усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными генераторами тактовых импульсов, счетчиком, четырьмя ключами, вторые входы которых объединены и подключены к выходу амплитудного детектора, четырьмя интеграторами и блоком разделения сигналов, вихретоковый преобразователь выполнен в виде электромагнитной матрицы, состоящей из четырех параллельно включенных катушек, а первый колебательный контур снабжен четырьмя ключами, управляющими входами подключенными к счетчику и включенными последовательно с катушками вихретокового преобразователя. 2, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок разделения сигналов выполнен в виде первых сумматора и блока вычитания, первые и вторые входы которых объединены и образуют соответственно первый и четвертый входы блока разделения сигналов, вторых сумматора и блока вычитания, входы которых включены аналогично и образуют соответственно третий и второй входы блока разделения сигналов, и последовательно соединенных первого и второго масштабных усилителей, подключенных соответственно к выходам первых сумматора и блока вычитания, третьего и четвертого блоков вычитания, вторые входы которых подключены соответственно к выходам вторых сумматора и блока вычитания, третьего и четвертого масштабных усилителей и блока деления.3. Устройство по пп, 1 и 2, о т - л и ч а ю .щ е е с я тем, что катушки электромагнитной матрицы вихретокового преобразователя размещены вдоль его продольной оси и симметрично его центру, внутренние катушки выполнены треугольно-равнобедренной формы с совмещенными высотами и расположены своими основаниями касательно к прилегающим к ним внешним катушкам,1522086 Составитель Ю.Глазковактор Н.Горват Техред М,Коданич Корректор Т.Палий с по и Ж,ненно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород Гагарина Прои Заказ 6952/40ВНИИПИ Государственно11303 ираж 789 о комитетМосква,бретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., д. 4/5