Устройство для вихретоковой дефектоскопии

(19) (11) 207 АЗ 51)5 6 01 М 27/9 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1211647, кл, 6 01 й 27/90, 1984.Авторское свидетельство СССРЬЬ 1111094, кл. 6 01 М 27/90, 1982,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВДЕФЕКТОСКОПИИ Изобретение относится к средствам не- разрушающего контроля изделий, а точнее к устройствам для вихретоковой дефектоскопии.Наиболее эффективно устройство может быть использовано для контроля труб в линиях трубосварочных агрегатов.Целью настоящего изобретения является повышение достоверности контроля,На чертеже изображена структурная схема устройства для вихретоковой дефектоскопи и.Устройство для вихретоковой дефектоскопии содержит генератор 1, соединенный с ним вихретоковый преобразователь 2 и последовательно соединенные амплитуднофазовый детектор 3, опорным входом соединенный с выходом генератора 1, и аналого-цифровой преобразователь 4, Устройство содержит компенсатор 5, первый вход которого подключен к выходу вихрето(57) Изобретение относится к средствам не- разрушающего контроля изделий и может ,быть использовано для контроля труб в линиях трубосварочных агрегатов. Цель - повышение достоверности контроля путем обеспечения селективности к дефектам различных классов за счет применения в устройстве программируемого преобразователя кодов с импульсным датчиком длины изделия в сочетании со схемой сдвиговых регистров, данные с которых поступают на три канала обработки информации, выдающих информацию об обнаружении дефектов различных классов, например прожог, расслой, ужим, наклеп, 1 ил. кового преобразователя. второй вход подключен к выходу генератора 1, а выход подключен к аналоговому входу амплитудно-фазового детектора 3, последовательно соединенные датчик 6 длины изделия и программируемый преобразователь 7 кода, а также канал выявления протяженных дефектов, канал выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала и канал выявления локальных дефектов изделия, Канал выявления протяженных дефектов выполнен в виде последовательно соединенных сдвигового регистра 8. сумматора 9, делителя 10, вычислителя 11 средне-арифметического, оперативного запоминающего узла 12, второй выход которого соединен с вторым входом вычислителя 11 среднеарифметического, цифроаналогового преобразователя 13 и компаратора 14, счетчика импульсов 15, выход которого соединен с вторым входом сумматора 9, и второго циф 1801207роаналогового преобразователя 16, входом соединенного с вторым выходом делителя 10, а выходом соединенного с вторым входом компаратора 14.Канал выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала выполнен в виде первого 17 и второго 18 регистров сдвига, двух цифроаналоговых преобразователей 19 и 20, подключенных соответственно к регистрам сдвига 17, 18 и компаратора 21, входы которых соединены соответственно с выходами цифроаналоговых преобразователей 19, 20, Канал выявления локальных дефектов изделия выполнен в виде последовательно подключенных первого 22, второго 23 и третьего 24 регистров сдвига, соединенных соответственно с ними первого 25, второго 26 и третьего 27 цифроаналоговых преобразователей, вычислителя 28 среднеарифметического, входы которого соединены соответственно с выходами первого 25 и третьего 27 цифроаналоговых преобразователей и компаратора 29, два входа которого соединены соответственно с выходами второго цифроаналогового преобразователя 26 и вычислителя 28 средне-арифметического, регистры сдвигов 22, 23, 24 канала выявления локальных дефектов изделия включены между регистрами сдвигов 17, 18 канала выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала, к первому входу первого регистра сдвига которого подключен регистр сдвига канала выявления протяженных дефектов, а первый вход последнего соединенс выходом аналого-цифрового преобразователя 20, выход программируемого преобразователя 7 кодов соединен с входом счетчика 15 импульсов и вторыми входами аналого-цифрового преобразователя и регистров сдвига всех каналов, а выходы всех компараторов являются выходами устройства.Устройство работает следующим образом.С выхода генератора 1 напряжение синусоидальной формы поступает на индукторную обмотку вихретокового преобразователя 2, С его индукторной обмотки напряжение поступает на вход компенсатора 5, на второй вход которого подается напряжение с выхода генератора 1, В компенсаторе 5 напряжение небаланса вихретокового преобразователя компенсируется до необходимого уровня и усиливается. С выхода компенсатора 5 напряжение поступает на вход амплитудно-фазового детектора 3, на второй вход которого подается опорное напряжение с выхода генератора 1. Фаза опорного напряжения выбирается такой, чтобы максимально ослабить сигнал помехи, определяемый поперечными перемещениями изделия, С выхода ампли 9, В сумматоре 9 происходит накопление информации за й тактов, число которых определяется коэффициентом пересчета счетчика 15 импульсом, С выхода сумматора 9 информация в виде кода поступает на вход 35 делителя 10 с коэффициентом деления М, С выхода делителя 10 код поступает на вход цифроаналогового преобразователя 13 и вычислителя 11 средне-арифметического. На второй вход вычислителя 11 среднеарифметического с выхода оперативно-запоминающего устройства 12 поступает код занесенной в него константы. С выхода вычислителя 11 средне-арифметического код поступает на второй вход оперативно-запоминающего устройства и записывается в него вместо константы.С выхода оперативно-запоминающего 40 45 50 устройства 12 код поступает на вход цифроаналогового преобразователя 16. С выходов цифроаналоговых преобразователей 13 и 16 аналоговые сигналы поступают на входы компаратора 14, на выходы которого выда 55 ется сигнал, определяемый притяженными дефектами изделий С приходом следующих тактовых импульсов информация в виде восьмибитного кода передается от предыдущих сдвиговых регистров к последующим, С выходов сдвитудно-фазового детектора 3 напряжениесигнала поступает на вход аналого-цифрового преобразователя 4, который преобразует его в двоичный код, число разрядов5 двоичного кода определяется необходимойточностью преобразования, которая зави сит от величины минимального выявлениядефекта, скорости преобразования и скорости сканирования изделия, В данном устройстве используется восьмиразрядныйдвоичный код (БАИТ),С выхода аналого-цифрового преобразователя 4 восьмиразрядный двоичный кодпоступает на вход сдвигового регистра 8.15 Импульсный датчик длины 6 вырабатываетимпульсы, число которых пропорциональнодлине изделия, прошедшего через вихретоковый преобразователь. С выхода датчикадлины 6 импульсы напряжения поступают20 на вход программируемого преобразователя 7 кода, а с выхода последнего на тактовыевходы сдвиговых регистров 8, 17, 18, 22, 23,23 на вход счетчика 15 импульсов, Частотатактовых импульсов определяется импульсным датчиком длины и кодом на входе программируемого преобразователя кода 7.По первому тактовому импульсу инфор-мация с выхода аналого-цифрового преобразователя 4 записывается в сдвиговый30 регистр 8, выходы которого подключены квходам сдвигового регистра 17 и сумматораговых регистров 17, 18 коды поступают на соответствующие цифроаналоговые преобразователи 19, 20, а с выходов последних аналоговые сигналы поступают на прямой и инверсный входы компаратора 21. При этом, если сигнал на выходе цифроаналогового преобразователя 19 превысит сигнал на выходе цифроналогового преобразователя 20 на определенный уровень, то на выходе компаратора 21 появится сигнал о наличии дефекта изделия. Таким образом происходит сравнение электрофизических свойств двух расположенных последовательно участков изделия, расстояние между двумя этими участками, называемое базой вихретокового преобразователя, определяемое частотой тактовых импульсов и числом сдвиговых регистров, Например, если тактовые импульсы поступают через каждые 3 мм изделия, а число регистров 5, то база вихретокового преобразователя будет равна 15 мм, Канал, образованный регистрами 17, 18, цифроаналоговыми преобразователями 19, 20 и компаратором 21,предназначен для выявления дефектов с медленно меняющимися характеристиками, например, типа "ужим". С выходов сдвиговых регистров 22, 24 коды поступают на входы цифроаналоговых преобразователей 25, 27, а с выходов последних на входы аналогового вычислителя 28 средне-арифметического, а с его выхода на прямой вход компарэторов 29, на инверсный вход компаратора 29 аналоговый сигнал поступает с выхода сдвигового регистра 23 через цифроаналоговый преобразователь 26. Таким образом,в этом канале измерения происходит сравнение среднего участка изделия с двумя соседними участками, расположенными по обе стороны от среднего. Канал, образованный сдвиговыми регистрами 22, 23, 24, цифроаналоговыми преобразователями 25, 26, 27, аналоговым вычислителем 28 средне-арифметического и компаратором 29 предназначен для выявления локальных дефектов изделия.Предложенное устройство для вихретоковой дефектоскопии по сравнению с известными позволяет повысить достоверность контроля.Формула изобретения Устройство для вихретоковой дефектоскопии, содержащее генератор, соединенный с ним вихретоковый преобразователь и последовательно соединенные амплитудно-фазовый детектор, опорным входом соединенный с выходом генератора, и аналого-цифровой преобразователь, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено ком 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пенсатором, первый вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, второй вход подключен к выходу генератора, а выход подключен к аналоговому входу амплитудно-фазового детектора, последовательно соединенными импульсным датчиком длины изделия и программируемым преобразователем кода, каналом выявления протяженных дефектов, каналом выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала и каналом выявления локальных дефектов изделия, канал выявления протяженных дефектов выполнен в виде последовательно соединенных сдвигового регистра, сумматора, делителя, вычислителя среднеарифметического, оперативного запоминающего узла, второй выход которого соединен с вторым входом вычислителя среднеарифметического, цифроаналогового и реобразователя и компаратора, счетчика импульсов, выход которого соединен с вторым входом сумматора, и второго цифроаналогового преобразователя, входом соединенного с вторым выходом делителя, а выходом соединенного с вторым входом компаратора, канал выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала выполнен в виде первого и второго регистров сдвига, двух цифроаналоговых преобразователей, подключенных соответственно к регистрам сдвига и компаратора, входы которых соединены соответственно с выходами цифроаналоговых и реобрэзователей, а канал выявления локальных дефектов изделия выполнен в виде последовательно подключенных первого, второго и третьего регистров сдвига, соединенных соответственно с ними первого, второго и третьего цифроаналоговых преобразователей, вычислителя среднеарифметического, входы которого соединены соответственно с выходами первого и третьего цифроаналоговых преобразователей и компэратора, два входа которого соединены соответственно с выходами второго цифроаналогового преобразователя и вычитателя среднеарифметического, регистры сдвигов канала выявления локальных дефектов изделия включены между регистрами сдвигов канала выявления дефектов с плавным нарастанием сигнала, к первому входу первого регистра сдвига которого подключен регистр сдвига канала выявления протяженных дефектов, а первый вход последнего соединен с выходом аналого-цифрового преобразователя, выход программируемого преобразователя кодов соединен с входом счетчика импульсов и вторыми входами аналого-цифрового преобразователя и регистров сдвига всех каналов, а выходы всех комп а рато ров являются выходами устройства,1801207 Л;7 оставитель Л,Крюк хред М.Моргентал Корре озари акто каз 1190 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10