Устройство для дефектоскопии ферромагнитных деталей

СОЮЗ СОВГ.ТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 635115 9) (3 5115 С 01 М 27/9 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОПРИ ГКНТ СССР ЕТЫТИЯ; пс 1 с),3 Г(71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта(56) Авторское свидетельство СССРМ 1392487, кл. 6 01 М 27/90, 1988.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФЕКТОСКОПИИФЕРРОМАГНИТНЫХ ДЕТАЛЕЙ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано при дефектоскопиилитых стальных деталей грузовых вагонов,Цель изобретения - повышение надежностиза счет самоблокировки контура самонастройки в режиме "Контроль". Надежность работы устройства в режиме "Контроль"определяется надежностью работы ждущего мультивибратора 15, Однако состояниеждущего мультивибратора 15 определяется состоянием компаратора 10, который в режиме "Контроль" изленяет свое состояние и влияет на состояние ждущего мультивибратора 15. Сдмоблокировка контура самонастройки обеспечивается за счет использования сигнала ждущего мультивибратора 15, а также электронного переключателя 16 и его связей с остальными элементами схемы. В режиме "Контроль" сигнал с выхода ждущего мультивибрдтора 15 посредством электронного переключателя 16 и его связей обеспечивает отключение входа компаратора 10 от выходд дифференциального усилителя 9. В режимах "Установка на металл" и "Самонастройка" электронный переключатель не окдзъсвает влияния на прохождение сигналов по контуру самонастройки. При использовании электронного переключателя 16 компардтор 10 производит сравнение сигналов только в режиме выбора оптимальной частоты и отключается и режиме "Контроль", что повышает надежность работы устройства. 4 ил, 163511510 15 Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и ма;ег быть использовано при дефектоспокиилтых стальных деталей грузовых вагонов.Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет самоблокировкиконтура самонастройки в режиме "Контроль".11 а фиг,1 изображена функциональнаясхема предлагаемого устройтва; на фиг.2 -амплитудно-частотные хаоактеристики вихретоковых преобразователей на воздухе; нафиг,3 - то же, на металле; на фиг.4 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства,Устройсгво содержит последовательносо:.д. ненцыс управляемый по частоте гснераг-р 1, цервый г 1 цхретоовый преобразо-ль 2, первый амцлтудный детектор 3,д 1 1 л,низа приращения сигнала и инди ор 5, фазовый детектор 6, входы которогоц л очены к выходу генератора 1 и к выду преобразователя 2, а выход соединенс: впрым входом блока 4, последовательносоединенные второй вихрегоковый преобразователь 7, второй амплитудный детек гордифференциальный усилитель 9, второйл. д второо соединен с выходом первоголплитудного детектора 3, компаратор 10,гьнерагор 11 линейно изменяющегося нацря ения (ГЛИН), элемент 12 памяти и сумлтор 13, выход которого подключен куправляющему входу генератора 1, источн, 14 опорноо напряжения (ИОН), выходвраго подключен к второму входу суммара 13, ждущий мультивибратор 15, входк иорого подключен к выходу компаратора"1, а выход соединен с вторым входом элесчпа 12 памяти, и электронный переключатель 16, вход которого подключен к выходуд 1 фереццального усилителя 9, выход -к входу омцаратора 10, а управляющийвход - к выходу ждущего мультивибратора1 ГУстройство работает следующим обраЪ,Л 4Первый вихретоковый преобразователь2 является рабочим и установлен на контролруемую поверхность детали, а второйвхретоков й преобразователь 7 расположен вдали от контролируемой поверхности(на воздухе), При включении устройства,цгда оба преобразователя 2 и 7 находятсявд лог конгролируемой поверхности, ихамплитудно-частотные характеристикипрактически совпадают. При этом на входегенератора 1 имеет место напряжение Об. оффициент преобразования генерато 20 25 30 35 40 45 50 55 ра 1, и на выходах преобразователей 2 и 7 появляются практически равные напряжения, которые после преобразования детекторами 3 и 8 поступают на входы дифференциального усилителя 9, на выходе которого формируется сигнал напряжения, близкий к нулевому, который поступает на вход компаратора 10 через электронный пепереключатель 16, находящийся в открытом состоянии, При входном напряжении компаратора 10, меньшем порогового значения, на его выходе поддерживается нулевой уровень сигнала, который поступает на входы ГЛИН 11 и мультивибратора 15. При этом ГЛИН 11 закрыт, т.е. на его выходе уровень сигнала близок к нулевому, мультивибратор 15 не возбужден, элемент 12 памяти повторяет на своем выходе нулевой сигнал с ГЛИН 11, поэтому сумматор 13 передает на вход генератора 1 только сигнал Онон с выхода ИОН 14,При установке преобразователя 2 на деталь его амплитудно-частотная характеристика смещается в сторону низких частот, в результате чего между входами дифференциального усилителя 9 появляется перепад напряжений Л О, который проходит через открытый электронный переключатель 16 и вызывает срабатывание компаратора 10 и формирование на его выходе сигнала О 2. Передним фронтом этого сигнала осуществляется запуск ГЛИН 11, Так как на управляющем входе элемента 12 памяти сигнал отсутствует, а коэффициент его передачи при этом равен единице, то он пропускает нарастающее напряжение Оа с выхода ГЛИН 11 на вход сумматора 13, на выходе которого формируется результирующее напряжение Об, которое вызывает повышение частоты генератора 1.Этот процесс длится до тех пор, пока выходные сигналы преобоазователей 2 и 7 не сравняются по частоте 1 р, В этот момент выходное напряжениедифференциального усилителя 9 становится меньше порогового, компаратор 10 возвращается в исходное состояние, запуская задним фронтом своего импульса ждущий мультивибратор 15, переводя элемент 12 памяти в режим хранения входного напряжения О 5 и запирая ГЛИН 11. На время действия выходного импульса мультивибратора 15 на выходе сумматора 13 устанавливается значение результирующего напряжения, определяющего рабочую частоту 1 Р генератора 1, и закрывается электронный переключатель 16, отключая вход компаратора 10 от выхода дифференциального усилителя 9.Таким образом, в режиме холостого хода генератор 1 настраивается на частоту 1 ол,1635115 цан 0 П а в режиме установки - на металл рабочего преобразователя 2, т,е. на частоту 1, которая является оптимальной для осуществления контроля детали, так как это значение удовлетворяет условио отстройки от влияния зазора и обеспечивает максилальую чувствительность к дефектам деталей из данного материала, Затем в течение времени Т (фиг,4) осуществляется режим контроля, в процессе которого в блоке 4 анализа приращений выделяется информация об изменении амплитуды и фазы сигала преобразователя 2, которая вьводится на индикэтор 5, Г 1 о окончании действия выходного импульса мультивибратора 15 элемент 12 памяти переводися снова в режим отслеживания вьходного сигнала ГЛИ 14 11, уровень которого после сброса импульса Оз становится близким к нулевому, следовательно, на выходе сумматора 13 снова устанавливается напряжение О врезультате чего частота генератора 1 скачком уменьцяется до значения сп. 11 а выходе усилигеля 9 вновь устанавливается напряжеие Л О разбаланса и с этого момента начинается режим самоастройки, длительность которого раза Т(ф 1 г,4), Работа устройства в этом режиме аналогична выше описанному гроцессу и периодичес;и повгоряется через время Т+Т,В промежутках времени "Установка а металл", "Холостой ход" и "Самоясгройка" выходной сигал ждущего мультивибратора 15 с малои алплитудой напряжения является открьвающил для электронного переключателя 16, Электроньй переключатель 16 е оказывает влияния на работу контура самонастройки, В промежутке времени"Контроль" выходной сигнал ждущего мультивибратора 15 с большой амплитудой напряжения является закрывающим дляэлектронного переключателя 16, который5 разрывает связь между дифференциальнымусилителем 9 и компаратором 10, обеспечивая постоянство состояния компаратора 10,а следовательно, и ждущего мультивибратора 15 в режиме "контроль",10 Периодическое повторение режима самонастройки позволяет периодически обеспечивать установку оптимального режимаконтроля (выбор 1 р в зависимости от материала детали, отстройка от влияния зазора и15 максимальная чувствительность к дефектам) и адаптировать режим контроля к изменившимся условиям, причем все этиоперации осуществлягтся автоматически,при этом наличие электронного пере 20 ключателя 16 позволяет проводить более надежный контроль при непрерывномизменяощемся сигнале Одифференциального усилителя 9 в промежутке времени Т.Таким образом, предлагаемое устройст 25 во (по сравнению с известным) более надежно в работе, что приводиг к уменьшениюпропуска дефекта в контролируемых деталях грузовых вагонов и, следовательно, повьшает безопасность движения,30 Формула изобретенияУстройство для дефектоскопии ферромаитых деталей о авт.св, М 1392487,о т л и ч а о щ е е с в тел, что, с цельюповьшения надежности, оно снабжено35 электроньл переключателем, вход которого соединес выходом дифференциальногоусилителя, выход с ,хгдол компаратора, ауправляощий вход с выходом ждущего1635115 ОП,О Сост, витель Л, Крюковактор А. Ревин Техред М.Моргентал Коррект аксимишинец и ГКНТ СССР водстяенно-и аказ 753 ВНИИПИ Гос Тираж 400 Подписноерственного комитета по изобретениям и открытиям 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 тельский комбинат "Патент", г.,Ужгород, ул,Гагарина, 101