Устройство для неразрушающего контроля объектов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 58538 А 1 И 27/82 5)5 нститутП ДунаеСР ЮЩЕсить ра ивность мерен и ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОУУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство ССЬ 339762, кл. С 01 В 7/00, 1963,Авторское свидетельство СССМ. 785417, кл. 0 01 И 27/82, 1978(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУГО КОНТРОЛЯ ОБЬЕКТОВ(57) Изобретение позволяет павьрешающуо способность и опер Изобретение относится к средствам контроля и управления и может быть использовано для построения систем неразрушающего контроля, охранной сигнализации и очувствления промышленных роботов.Известно устройство для контроля формы изделий, содержащее измерительный и дополнительный электроды. Дополнительный электрод создает электрическое поле, под действием которого на измерительном электроде наводится потенциал, изменяащийся при перемещении электродов относительно изделия.Недостатком этого устройства является необходимость использования дополнительного электрода и сложность из я постоянного потенциала, обусловленная использованием постоянного поля.Наиболее близким к предлагаемому является устройства для неразрушающега контроля обьектов, содержащее систему приемных элементов, к выходам которых подключены последовательно соединенные коммутатор и блок интегрирования, фармиконтроля обьектов в эг Поле создается сист ных электродов и изт да или фаза така с; электрода, Синхронн традов осуществляет растра на экране эл трубки; при взаимод руемого объекта с и параметры токов см вующих электродов сформировать изобр электрическом палс. 1 ектрическом поле, емаи измеритоль 1 еряется амплиту",сгценпя каждого а с опросом элекся формирование ектро,.но-лучевой ействии контролисл" м,зменя ются ешения соатветстчто позволяет эжение обьекта в ил,рователь, индикатор, источник переменного электрического поля, выполненный в виде плоского проводника, расположенного вблизи приемных элементов, блок дифференцирования, включенный между интегратором и формирователем и сумматор, один вход которого соединен с формирователем, второй вход - с генераторам развертки индикатора, а выход - со входом усилителя вертикального отклонения индикатора.Однако в известном устройстве необходим отдельный источник поля, в качестве которого используется либо сам контролируемый объект, либо отдельный электрод, который должен быть определе: ным образам ориентирован относительно системы приемных элементов для создания в плоскости их расположения равномерного поля, Носителем информации о контролируемом обьекте я вляется расп ределение г 1 отен циала в плоскости расположения измери 1 елей, Лакальныеже неоднородности распределения потенциала, обусловленные неоднородностью структуры объекта, имеют слабовыраженный характер, В известном устройстве информация о структуре объекта выделяется путем дифференцирования огибающей видеосигнагга, соответствующего распределению потенциала в данном сечении, Вследствие малой крутизны изменения потенциала производная имеет малую величину полезного сигнала на выходе дифференциатора, что может привести к потере части информации о структуре объекта.Цель изобретения - повышение разрешающейспособности и оперативности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для неразрушающего контроля обьектов, содержащее задающий генератор, систему измерительных электродов, коммутатор, детектор, блок дифференцирования, формирователь, сумматор, генератор развертки и индикатор, первый вход сумматора соединен с выходом Формирователя, второй - с первым выходом генератора развертки, выход - с входом вертикального отклонения индикатора, введены преобразователи ток-напряжение, общий электрод, блок управления, выпрямитель и блок вычитания, преобразователи ток-напряжение включены между выходом задающего генератора и измерительными электродами, выходы преобразователей ток-напряжение подключены к информационным входам коммутатора, выход задающего генератора подключен к входу блока управления, выходы которого подключены ко входам управления коммутатора и генератора развертки, один из выходов которого, служащий для вертикального отклонения луча индикатора, подключен к первому входу сумматора, а второй, служащий для горизонтального отклонения, - ко входу горизонтального отклонения индикатора, выход блока дифференцирования подключен ко входу выпрямителя, выход которого подключен к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом детектора, а выход - с входом формирователя, второй выход задающего генератора соединен с опорным входом детектора, второй выход генератора развертки соединен с входом горизонтального отклонения индикатора, общий электрод соединен с вторым выходом задающего генератора,На чертеже изображена схема предлагаемого устройства,Устройство для неразрушагощего контроля объектов содержит задающий генератор 1, систему 2 измерительных электродов, преобразователи 3 ток-напряжение, коммутатор 4, блок 5 синхронизации, детектор 6, блок 7 дифференцирования, выпрямитель 8, блок 9 вычитания, формирователь 10, сумматор 11, генератор 12 развертки, индикатор 13 и общий электрод 14, выход задающего генератора 1 подключен к входу 5 блока 5 управления и через преобразователи 2 ток-напряжение - к измерительным электродам 3, выходы преобразователей 2 ток-напряжение подключены к информационным входам коммутатора 4, вход управле ния которого соединен с первым выходомблока 5 управления, а выход - с входом детектора б, выход которого подключен к входу блока 7 дифференцирования и первому входу блока 9 вычитания, выход блока 7 15 дифференцирования через выпрямитель 8подключен к второму входу блока 9 вычитания, выход которого через формирователь 10 соединен с первым входом сумматора 11, второй вход которого соединен с первым 20 выходом генератора 12 развертки, второювыход которого подключен ко входу горизонтального отклонения индикатора 13, вход вертикального отклонения индикатора подключен к выходу сумматора 11, вход ге нератора развертки подключен ко второмувыходу блока 5 управления, второй выход задающего генератора 1 соединен с общим электродом 14.Устройство работает следующим обра зом.Генератор 1 вырабатывает переменноенапряжение, которое прикладывается между электродами 2, 14, создавая в зоне между ними переменное электрическое поле, При 35 этом в цепи каждого электрода протекаетток смещения, величина которого определяется его емкостью относительно общего электрода. Преобразователи ток-напряжение 3 преобразуют этот ток в переменное 40 напряжение, параметры которого определяются в конечном итоге емкостью электрода и параметрами преобразователя ток - на и ряжен ие.Напряжения с выходов преобразовате лей ток - напряжение поступают на информационные входы коммутатора 4, который управляется блоком синхронизации 5 и поочередно подключается к входу детектора 6, выделяющего огибающую амплитуды или 50 Фазы этих напряжений. При отсутствиивблизи электродов контролируемого объекта и идентичности параметров электродов и .преобразователей ток-напряжение на выходе выпрямителя будет постоянное напря жение, При наличии объекта 15 вблизиэлектродов устанавливается взаимодействие его с электрическим полем, создаваемым электродами, вследствие чего изменяются величины токов смещения через различные электроды. Это эквивалент 1758538но изменению распределения плотности заряда(или плотности тока смещения) на проводящей плоскости, взаимодействующей с объектом, поскольку электроды, расположенные в одной плоскости и имеющие одинаковый потенциал, полностью эквивалентны проводящей плоскости, имеющей тот же потенциал, С другой стороны изменение тока смещения можно обьяснить изменением емкости электрода при приближении к нему проводящего или диэлектрического объекта.Таким образом, при помещении в зону контроля устройства обьекта имеет место изменение величины тока смещения через электроды и, соответственно, напряжений на выходах преобразователей ток-напряжение. При этом огибающая амплитуды (или фазы) на выходедетектора б однозначно отражает физические и геометрические параметры объекта всечении, соответствующем расположению электродов, опрашиваемых в данный отрезок времени.Огибающая амплитуды (или фазы) с выхода детектора 6 поступает на вход блока 7 дифференцирования для формирования напряжения, пропорционального приращению входного сигнала, Напряжение с выхода блока дифференцирования преобразуется с помощью выпрямителя 8 в аднополярнае и поступает на вход блока 9 вычитания. Напряжение с выхода блока 9 вычитания поступает на вход формирователя 10, который формирует прямоугольный импульс при превышении входным напряжением определенного порога, Этот импульс поступает на вход сумматора 11, где суммируется с напряжением вертикального отклонения индикатора, вырабатываемым генератором развертки 12. Сигнал с выхода сумматора подается на вход вертикального отклонения индикатора.Для вертикального отклонения луча индикатора может использоваться ступенчатое или линейно изменяющееся напряжение, синхронизированное с опросом соответствующих электродов. На вход горизантальнога отклонения индикатора пода 5 10 15 20 25 30 35 40 45 ется напряжение горизонтального отклонения, также синхронизированное с коммутацией электродов. При этом на экране индикатора в соответствии с коммутацией электродов формируется растр, на который накладывается темный контур(негатив) изображения объекта в электрическом поле, благодаря тому, что в определенные моменты луч выводится за пределы растра, и одновременно светлый контур изображения объекта (позитив), расположенный выше растра,Формула изобретения Устройство для неразрушающего контроля обьектав, содержащее задающий генератор, систему измерительных электродов, коммутатор, генератор развертки, блок синхронизации, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора и генератора развертки, последовательно соединенные блок выделения огибающей и блок дифференцирования, выход коммутатора соединен са входом блока выделения огибающей, формирователь, сумматор, первым входом соединенный с выходом формирователя, вторым - с выходом вертикального отклонения генератора развертки, а выходом - с первым входом индикатора, второй вход которого соединен с выходом горизонтального отклонения генератора развертки, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения разрешающей способности и оперативности контроля, она снабжена преобразователями ток-напряжение по числу измерительных электродов, выпряг мителем и блоком вычитания, выход задающего генератора подключен к входу синхронизации блока выделения огибающей и через преобразователи ток - напряжение к электродам, выходы преобразователей ток-напряжения подключены к информационным входам коммутатора, выпрямитель входом соединен с выходом блока дифференцирования, а выходом - с первым входом блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока выделения огибающей, а выход блока вычитания соединены с входам формирователя.1758538 Составитель С.ЛапшинТехред М.Моргентал Корректор А.Моты дактор Л.Пчолинская о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага изводств аз 2995 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5