Вихретоковый дефектоскоп

(71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 838547, кл. 6 01 й 27/90, 1981,Авторское свидетельство СССРМ 1103141, кл. 6 01 М 27/90, 1984,(57) Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролю качества изделий. Цель - повышениепроизводительностл и точности контроля засчет сокращения времени на компенсациюначального сигнала и более точного подавГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬ 2ления напряжения небаланса, На входы амплитудно-фазовых детекторов 6(7) подаются опорный и измерительные напряжения, При наличии дефектов на иэделии выходное наи ряжение цифро-аналоговых преобразователей 16(17) изменяется пропорционально поступающему на его входы двоичному коду, что приводит к изменению напряжения на выходе сумматора 3, и, следовательно, к изменению амплитуды постоянного напряжения на выходе соответствующего детектора 6(7), Чем больше выходное напряжение детектора, тем больше частота выходных импульсов соответствующего преобразователя 8(9) напряжения-частота, а значит,тем быстрее изменяется величина компенсирующего напряжения на выходе соответствующего цифро-аналогового преобразователя 16(17), 1 ил.Изобретение отосится к области неразрушающего контроля и может быть исполь-, зовано для электромагнитного контроля качества. иэделий в машиностроении, авиации и т.д. 5Известно устройство для вихретокового контроля, содержащее генератор, подключенные к нему вихретоковый преобразователь, формирователь опорных напряжений,10 формирователь квадратурных напряжений,индикатор дефектов и нерабочего режима, суммирующий усилитель, два подключенных к нему идентичных канала, состоящих из последовательно соединенных фазочувствительного детектора, компаратора, реверсивного счетчика и цифро-аналогового преобразователя, а также генератор импульсов, подключенный к синхровходам щий генератор синусоидального напряжения, подключенные к генератору вихретоковый преобразователь, формирователь опорных напряжений и формирователь квадратурных напряжений, сумматор, первый вход которого подключен к выходу 25 вихретокового преобразователя, два идентичных канала, подключенных к выходусум.мирующего усилителя, каждый из каналов 30 состоит из последовательно соединенных фазочувствительного (амплитудно-фазового) детектора, компаратора, реверсивного счетчика импульсов и цифро-аналогового преобразователя, опорный вход которого подключен к соответствующему выходу формирователя квадратурных напряжений, а выход соединен с соответствующим входом сумматора, генератор импульсов, подключенный к синхровходам счетчиков 40 Ф 45 50импульсов, индикатор дефектов и индикатор нерабочего режима, каждый из которых соединен с первым выходом соответствующего компаратора, второй выход которого подключен к второму входу счетчика импульсов, формирователь напряжения компенсации, входь 1 которого подключены к соответствующим выходам формирователя квадратурных напряжений, а выход - к четвертому входу сумматора, коммутатор опорных напряжений, подключенный двумя входами к формирователю опорных напряжений, двумя другими входами - к формирователю квадратурных напряжений, а 55 выходами к опорным входам фазочувствительных детекторов, переключатель порогов компараторов, подключенный первым и вторым выходами к опорным входам соответствующих компараторов, схему управления, состоящую из роследовательно счетчиков импульсов.Наиболее близким к предлагаемому устройству является дефектоскоп, содержасоединенных логического элемента И, входы которого подключены к вторым выходам компараторов, и триггера, выход которого подключен к первому входу переключателя .порогов компараторов и управляющему входу коммутатора, командный блок, соединенный с вторым входом триггера, логический элемент ИЛИ, подключенный входами к выходам переноса счетчиков импульсов, второй триггер, счетный вход которого сое- динен с выходом логического элемента ИЛИ, а выход подключен к второму входу формирователя опорных напряжений, фор-. мирователю напряжения компенсации и второму входу переключателя порогов компараторов,Недостатками известного устройства являются низкая производительность, оперативность и точность контроля, связанные с большими затратами времени на компенсацию начального сигнала, возникающего при установке вихретокового преобразователя на контролируемое изделие, а также сложность устройства, что снижает его эксплуатационные характеристики.Цель изобретения - повышение производительности и точности контроля за счет сокращения времени на компенсацию начального сигнала и более точного подавления напряжения небаланса..Указанная цель достигается тем, что в вихретоковом дефектоскопе, содержащем коммутатор, командный блок, блок индикации, элемент И, последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь и сумматор подключенные к выходу сумматора два идентичных канала, каждый из которых состоит из последова; тельно соединенных амплитудно-фазового. детектора и компаратора, последовательно соединенных двоичного счетчика импульсов и цифра-аналогового преобразователя, выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, опорный вход амплитудно-фазового детектора соединен с соответствующим выходом коммутатора и подключенные ко второму выходу генератора формирователь опорных напряжений, выходы которого соединены соответственно с двумя входами коммутатора, и формирователь квадратурных напряжений, выходы которого соединены с двумя другими входами коммутатора и с опорными входами цифро-аналоговых преобразователей, в каждый канал введены преобразователь нап ряжения - частота, вход которого соединен с выходом амплитудно-фазового детектора, а выход - со счетным входом двоичного счетчика импульсов, и формирователь импульсов, первый вход которого соединен с выходом кампаратора, второй (15) импульсов соответствующего канала с вход - с выходом командного блока,а выход выхода Формирователя 12 (13) импульсов . - с управляющим входом двоичного счетчи- поступает логический уровень, запрещаюка импульсбв, входы элемента 2 И соедине- щий счет.ны с выходами формирователей импульсов 5 В режиме компенсации начального сигобоих каналов, выход формирователя им- нала при установке вихретокового преобрапульсов соединен с управляющим входом зователя 2 на беэдефектный участок коммутатора, а выход амплитудно-фазового контролируемого изделия(нэ чертеже не по- детектора одного из каналов подключен ко казана) в сумматор З,поступают сигналы с входу блока индикации, 10 выхода вихретокового преобразователя 2 иКо входу блока индикации могут быть цифроаналоговых преобразователей 16, 17 подключены выходы обоих амплитудно-Фа- каждого канала, По сигналу иэ командного зовых детектороа; . блока 21 формирователь 12(13) соответствуНа чертеже представлена "структурнаяЮщего канала 4 или 5 переключает даоичсхема вихретрокового дефектоскопа. 15 ный счетчик 14(15) импульсов в режим счета,Вихретокоаый дефектоскоп содержит одновременно на выходе логического зле-последовательно соединенные генератор 1, мента 22 И Формируется сигнал, по которовихретоковый преобразователь 2 и сумма- . му через коммутатор 20 к опорным входам тор 3, к выходу которого подключены два амплитудно-фазовых детекторов подключэидентичных канала.4 и 5, каждый из которых 20 ются соответствующие выходы формировасостоит из амплитудно-Фазового детектора теля 18 квадратурных напряжений, 6 или 7 (для первого или второго канала Выходное напряжение цифро-аналогового соответственно), выход которого подключен преобразователя 16(17) изменяется пропорко входу преобразователя напряжение-час- ционально поступающему на его входы двотота 8(9) и компараторэ 10(11), Выход ком .ичному коду, что приводит к изменению паратора соединен с первымвходом напряжения на выходе сумматора 3 и, слеформирователя 12 (13) импульсов; к выходу довательно, к изменениюамплитуды посто- которого подключен управляющий вход янного напряжения на выходе двоичного счетчика 14 (15) импульсов, счет- соответствующего амплитудно-фазового ный вход которого соединен с выходом пре детектора 6(7), При этом чем больше выходобразователя 8 (9); напряжение-частота, а ное напряжение амплитудно-фазового девыходы - со входами цифро-аналогового тектора, тем больше частота выходных преобразователя 16(17), выход которого со- импульсов соответствующего преобразоваединен с соответствующим входом сумма- теля напряжения 8(9) частота, а значит, тем тора 3. Ко второму выходу генератора 1 35 быстрее изменяется величина компенсируподключены формирователь.18 квадратур- ющего напряжения на выходе ных напряжений и формирователь 19 опор- соответствующего цифро-аналогового преных напряжений, выходы которых через обрэзователя 16(17), Когда.же напряжение коммутатор 20 подключаются к опорному на выходе амплитудно-Фазового детектора входу амплитудно-фазового детектора 6(7). 40 приближается к нулю, скорость изменения. К соответствующим выходам формировате- компенсирующего напряжения, формируеля 18 квадратурных напряжений также под- мого в этом канале, уменьшаетсяЕсли наключены опорные входы цифра-аналоговых чальное напряжение вихретокового преобразователей 16 и 17, К командному преобразователя 2 по какой-либо компоблоку 21 подсоединены вторые входы фор ненте скомпенсировано, то в соответствуюмирователей импульсов 12 и 13, к выходам щем канале (4 или 5) выходное напряжение которых подключен логический элемент 22 амплитудно-фазового детектора 6(7) стано- И, выход которого соединен с управляющим вится равным нулю, преобразователь 8(9) входом коммутатора 20, К выходам ампли- напряжение-частота перестает вырабаты.тудно-фазовых детектороа обоих каналов 50 вать импульсы, фиксируя тем самым величиподключен также блок 23 индикации конт- . ну компенсирующего напряжения на ролируемого сигнала, выходе цифро-аналогового преобразоватеВихретоковый дефектоскоп работает ля 16(17), переключается компаратор 10(11) следующим образом. и формирователь 12(13) импульсов вырэбаВ исходном состоянии к опорным вхо тывает сигнал, включающий двоичный счет-дам амплитудно-фазовых детекторов 6, 7 чик 14(15) импульсов. После завершения каждого канала через коммутатор 20 под- компенсации в обоих каналах на выходе ключаются соответствующие выходы Фор- элемента 22 И формируется сигнал, перемирователя 19 опорных напряжений, а на ключающий коммутатор 20 в исходное соуправляющий вход двоичного счетчйка 14 стояние.1783407 Составитель Л,КрюковаТехред М.Моргентал Корректор Н.Ревская Редактор Заказ 4511Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 7В режиме контроля опорные входы амплитудно-фазовых детекторов 6, 7 через коммутатор 20 подключаются к выходам формирователя 19 опорных напряжения, а выходные напряжения амплитудно-фазовых детекторов поступают на вход блока 23 индикации контролируемого сигнала 23;Формула изобретения 1, Вихретоковый дефектоскоп, содержащий коммутатор, командный блок, блок индикации, элемент И, последовательно соединенные генератор, вихретоковйй преобразователь и сумматор; подключенные к выходу сумматора два,идентичных канала, каждый йэ которых состоит из последовательно соединенных амплитудно-фазового детектора и компаратора, последовательно соединенных двоичного счетчика импульсов и цифроаналогового преобразователя,выход которого соединен с соответствующим входом сумматора, а опорный вход амплитудно-фазового детектора соедийен с соответствующим выходом коммутатора, и йодключенные к второму выходу генератора формирователь опорных напряжений, выходы которого соединены соответственно с двумя входами коммутатора, и формирователь квадратурных напряжений, выходы которого-соединены соответственно с двумя другими входами коммутатора и с опорными входами цифроаналоговых пре-.5 образователей, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения производительности и точности контроля, в каждый канал введены преобразователь напряжение-частота,вход которого соединен с выходом ам плитудно-фазового детектора, а выход - сосчетным входом двоичного счетчика импульсов, и формирователь импульсов, первйй вход которого соединен с выходом компаратора, второй вход - с выходом ко мандного блока, а выход - с управляющимвхбдом двоичного счетчика импульсов, входы элемента И соединены с выходами формирователей импульсов обоих каналов, а выход - с управляющим входом коммутато ра, выход амплйтудно-фазового детектораодного из каналов соединен с входом блока индикации.2,Дефектоскоп по п,1, отл ич а ю щи- .25 й с я тем, что, вход блока индикации соединен с выходом амплитудно-фазового детектора каждого канала.