Устройство для вихретоковой дефектоскопии вращающихся объектов

Номер патента: 1832192

Авторы: Жежеря, Жулев, Лебедев, Роменский, Румянцев, Суслов

ZIP архив

Текст

(19) (11) 1)5 6 01 й 27/90 Я ЕТЕ и институт и ро Научная "Энергия" О.Лебедев, и Ю.М,СусВОИ ОБЪам неначеноектов товер троле ствам диконтроля, дах, и моленности объектов, ояния вы- вигательие достои контроыделения изующих ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Рязанский радиотехническиГоловное конструкторское бюпроизводственного объединени(56) Авторское свидетельство СССРВ 1425533, кл. 6 01 й 27/90, 1988.Авторское свидетельство СССРЬ 1392487, кл, 6 01 й 27/90, 1988,Авторское свидетельство СССРЛВ 1260835, кл. 0 01 М 27/90, 1986.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКДЕФ ЕКТОСКОПИИ ВРАЩАЮЩИХСЕКТОВ(57) Изобретение относится к средствразрушающего контроля и предназдля дефектоскопии вращающихся объЦель изобретения - повышение досности и помехоустойчивости при кон Изобретение относится к сре намического нераэрушающего основанным на вихретоковыхме жет быть использовано в промы для дефектоскопии вращающихс в частности для диагностики сос сокооборотных газотурбиннных ных установок.Цель изобретения - повыше верности и помехоустойчивости и ле. Цель обеспечивается эа счет и накопления признаков, характ развивающийся дефект в издели Указанная цель достигается в устройстве, содержащем два канала; рабочий и времен.ной, В рабочем канале осуществляется выделение признака, характеризующего дефект путем обработки сигнала от первого индукционного датчика, который вырабатывает. сигнал отклика от исследуемого объекта (лопатки турбины), представляющий собой гармоническое колебание. Признаком дефекта является отклонение амплитуды колебания в каком-либо месте относительно среднего за оборот уровня. В рабочем канале осуществляется также подсчет признаков дефекта до достижения заданного их числа. Для исключения принятия ложного решения об отказе исследуемого объекта во временном канале формируется временная база, равная заданному числу оборотов. Если в течение временной базы в рабочем канале не накопилось заданного числа признаков дефекта, то информация стирается ициклы анализа повторяются. 2 ил,рная схеные диагработы.нал 1, содиненные ительный блок авто. Выход лизируюр 7 опорей, входы Я вхОДОМ тектора 7 На фиг.1 представлена структу ма устройства; на фиг.2 - времен раммы, поясняющие принцип егоУстройство имеет рабочий ка держащий последовательно сое индукционный датчик 2, предвар усилитель 3, полосовой фильтр 4, матической регулировки усиления последнего подключен к входу ана щей схемы 6, содержащей детекто ного уровня и детектор 8 огибающ которых объединены и являютс анализирующей схемы. Выход деопорного уровня соединен с первым входом суммарно-вычитающего узла 9, ко второму входу которого подключено напряжение уставки, Выходы суммарно-вычитающего узла 9 и выход детектора 8 огибающей соединены с входами двухпороговой схемы 10 сравнения. Устройство содержит также временной канал 11, содержащий последовательно соединенные индукционный датчик 12, предварительный усилитель 13, блок 14 автоматической регулировки усиления. Выход последнего подключен к одному вхо ду компаратора 15, к другому входу которого подключено пороговое напряжение. Выход компаратора 15 соединен со счетным входом счетчика 16 числа оборотов, выход которого через одновибратор 17 соединен со схемой 18 установки. начального состояния, выход которой подключен к установочному входу счетчика 16, Выход двухпорогового компаратора 10, являющийся также выходом анализирующей схемы 6 и выходом рабочего канала 1, соединен со счетным входом счетчика 19 импульсов, а выход схемы 18 установки начального состояния, одновременно являющийся выходом временного канала 11, соединен с установочным входом счетчика 19, выход которого подключен к входу формирователя 20 команды.Устройство работает следующим образом. Информация о состоянии вращающегося объекта поступает в два канала:. рабочий 1 и временной 11.При вращении объекта сигналы с выхода индукционного датчика 2, наводимые в нем вихревыми токами, например, от лопаток турбины, вращающейся в постоянном магнитном поле (не показано), в отсутствии дефектов на изделии представляют собой сигналы, форма которых близка к синусоидальной (фиг.2,а). Амплитудасигналов пропорциональна частоте вращения объекта,При появлении дефекта (например, трещины в лопатке) происходят изменения сигнала (фиг.2,6) в соответствующем месте (уменьшение амплитуды, изменении постоянной составляющей и т.п.). В любом случае это приводит к изменению огибающей сигнала за один оборот объекта (фиг,2,в),Сигналы с индукционного датчика 12, который является датчиком оборотов объекта, как при отсутствии, так и при наличии дефектов не претерпевают искажений (наводятся с помощью постоянного магнита, впрессованного в тело турбины) и представляют собой периодическую последовательность двухполярных импульсов (фиг.2,г), амплитуда которых пропорциональна частоте вращения обьекта. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 С датчиков 2 и 12 сигналы по кабелям с двойным экранированием поступают на предварительные усилители 3 и 13, которые обеспечивают их необходимое усиление по напряжению,Для повышения помехоустойчивости необходимо выбрать усилители 3 и 13 с как можно более высоким коэффициентом ослабления синфазного сигнала. Кроме того, в рабочий канал 1 введен полосовой фильтр 4, позволяющий подавить как низкочастотные, так и импульсные помехи, Полосовой фильтр выполнен в виде последовательного соединения фильтров высокой и низкой частот,Усиленные в каналах сигналы подаются на устройства автоматической регулировки усиления (АРУ) 5 и 14, где они приводятся к заданному уровню. После АРУ напряжение сигнала в рабочем канале подается на входы детекторов 7 и 8 анализирующей схемы 6.Детектор 7 с большой постоянной времени используется для получения среднего амплитудного значения сигнала Оо(рис,2,в), а детектор 8 с малой постоянной времени формирует напряжение Оог, представляющее собой огибающую сигнала в рабочем канале (рис,2,в). Опорное напряжение Оо поступает на суммарно-вычитающий узел 9, куда подается также напряжение допуска (уставки) Л О, На выходах узла 9 формируются два напряжения; 01 = Оо+ Ь О и 02 = = Оо - Л О (фиг.2,в), которые совместно с напряжением Оог поступают на входы двух- пороговой схемы 10 сравнения. Если в течение одного оборота объекта напряжение огибающей не выходит за пределы поля допуска, т,е. 02Оо01, то схема 10 не срабатывает. Как только выполняется одно из условий: Оог02 или Оог01, срабатывает схема 10 сравнения (фиг,2,д), что является признаком дефекта в изделии, Наличие такого признака позволяет прогнозировать отказ объекта, Для того чтобы исключить срабатывание системы от случайного импульса схемы 10 сравнения, обусловленного помехой, предусматривается накопление признаков и принятие решения при достижении заданного их количества. Количество признаков подсчитывается счетчиком 19импульсов.При появлении развивающегося дефекта на вращающемся объекте устройство должно принимать решение об отключении данного объекта, Для снижения вероятности ложного срабатывания устройства при случайных выбросах помехи, т,е, для улучшения его помехозащищенности, предусмотрена оценка состояния объекта занесколько оборотов. Эта задача решается во временном канале 11 компаратором 15, на второй вход которого подается пороговое напряжение Опор. При достижении сигналом с датчика 12 значения Оор срабатывает компаратор 15, увеличивая на единицу содержимое счетчика 16 числа оборотов, Как только в счетчике 16 накопится число, равное заданному числу оборотов, срабатывает одновибратор 17, управляющий схемой 18 установки начального состояния, которая вырабатывает импульс, устанавливающий счетчики 16 и 19 в нулевое состояние. Эта же операция осуществляется при включении устройства.Таким образом, временной канал 11 формирует интервал времени, пропорциональный заданному числу оборотов, в течение которого осуществляется накопление признаков дефекта в счетчике 19 импульсов.Если за время заданного числа оборотов в счетчике 19 не накопилось заданного числа повторений признака, решение об отказе объекта не принимается. Если же признак дефекта устойчивый, то в течение заданного числа оборотов в счетчике 19 накапливается заданное число повторений признака, после чего срабатывает формирователь 20 команды (ключ, реле и т.п), сигнал которого представляет собой решение об отказе объекта и который может быть использован исполнительным устройством на аварийное отключение объекта,Формула изобретения Устройство для вихретоковой дефектоскопии вращающихся объектов, содержащее рабочий и временной каналы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышениядостоверности и помехоустойчивости при контроле, оно снабжено последовательно соединенными счетчиком импульсов и формирователем команд, временной канал вы полнен в виде последовательносоединенных индукционного датчика, и редварительного усилителя, блока автоматической регулировки усиления, компаратора, второй вход которого является опорным, 15 счетчика числа оборотов, одновибратора исхемы установки начального состояния, выход которой соединен с первым входом счетчика импульсов и вторым входом счетчика числа оборотов, рабочий канал выполнен в 20 виде последовательно соединенных индукционного датчика, предварительного усилителя, полосового фильтра, блока автоматической регулировки усиления и анализирующей схемы, выход которой соединен с вторым входом 25 счетчика импульсов, а анализирующая схемавыполнена в виде последовательно соединенных детектора огибающей и двухпороговой схемы сравнения и последовательно соединенных детектора опорного уровня и суммар но-вычитающего узла, второй вход которогосоединен соответственно с вторым и третьим входами двухпороговои схемы сравнения, выход которой является выходом анализирующей схемы, а входы детектора огибающей и 35 детектора опорного уровня объединены и являются входом анализирующей схемы.1832192 оставитель В.Жулевехред М,Моргентал орректор И,Шулл едакт льский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 роизводственно Заказ 2607 Тираж Подписное ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГК 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5

Смотреть

Заявка

4943480, 07.06.1991

РЯЗАНСКИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ, ГОЛОВНОЕ КОНСТРУКТОРСКОЕ БЮРО НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕДИНЕНИЯ "ЭНЕРГИЯ"

ЖУЛЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ, ЖЕЖЕРЯ АЛЕКСАНДР ПАВЛОВИЧ, ЛЕБЕДЕВ ВЛАДИМИР ОЛЕГОВИЧ, РОМЕНСКИЙ НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, РУМЯНЦЕВ ВЛАДИМИР ПАВЛОВИЧ, СУСЛОВ ЮРИЙ МИХАЙЛОВИЧ

МПК / Метки

МПК: G01N 27/90

Метки: вихретоковой, вращающихся, дефектоскопии, объектов

Опубликовано: 07.08.1993

Код ссылки

<a href="https://patents.su/4-1832192-ustrojjstvo-dlya-vikhretokovojj-defektoskopii-vrashhayushhikhsya-obektov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для вихретоковой дефектоскопии вращающихся объектов</a>

Похожие патенты