Электромагнитный дефектоскоп дляизмерения приращения длины трещины

ОП ИСАЙИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоаетскнкСоциал нстическнкРеспублик(23) ПриоритетОпубликовано 07.08.81. Бюллетень М 29Дата опубликования описания 17.08.81 Ьеудеретеекеий квинтет СССР ие делен еэебретекнй и еткриткй(72) Авторы изобретения А. Д, Покровский, И.В, Поликушин и А. И. Хвостй Г 5Московский ордена Ленина энергетический институт(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ДЕфЕКТОСКОП ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАШЕНИЯ ДЛИНЫ ТРЕШИНЫ Изобретение относится к области нвразрушающего контроля электропроводящнх иэделий и может быть исполь:- Ъэовано цля измерения приращения длины трещины, . например, при усталостном3 разрушении цеталей с концентратором механических напряжений.Известен электромагнитный цефектосяфп для измерения упрощения алины трещины, содержащий вихретоковый прео.- бразователь, вхоцом подключенный к выхоцу генератора, а выходом - к аналого" вому блоку обработки сигнала 11,Недостатками указанного дефектоскопа являются низкая точность измерения: трещин малой длины и сложность обработки результатов измерения на ЭВМ.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электромагнитный цефектоскоп для измерения приращения цлинытрещины, содержащий генератор, вихретоковый преобразователь с блоком обработки сигнала и счетчик импульсов Г 23. Выходной сигнал дефектоскопа представляет собой последовательность импульсов, число которых пропорционально длине трещины.Недостатком дефектоскопа является узкий диапазон допустимых скоростей изменения длины контролируемой трещины.Цель изобретения - расширение циапазона дефектоскопии по скорости.еЦель достигается тем, что блок обра ботки сигнала выполнен в виав двух запоминающих устройств, вычитающего устройства, нуль-органа и компаратора, вхоц первого запоминающего устройства подключен к выходу преобразователя, выход - к одному иэ входов вычитаю- щего устройства, второй вход которого также подключен к преобразователю, выход вычнтаюцего: устройства соеди нен с одним из входов компаратора, через второе запоминающее устройствосо вторым входом и через нуль органк: счетчику импульсов, а выход компаоатора подключен к управляющему3 71184входу первого запоминающего устройстваи счетчику импульсов,На фиг, 1 представлена блок-схемапредлагаемого электромагнитного дефектоскопа, на фиг. 2 - первое запоминаю 5щее устройство, вычитающее устройствои нуль-орган; на фиг. 3 - второе запоминающее устройство и компаратор.Электромагнитный дефектоскоп содержит генератор 1, подключенный вко 10дом к его выходу преобразователь 2,выход которого подключен ко входу первого запоминающего устройства 3 иодному из входов вычитающего устройства 4. Второй вход вычитающего устройства подключен к выкоду запоминающего устройства 3. Выход вычитающего .устройства я соединен с одним входом компаратора 5 и через второе запоминающее устройство 6 - с другим входом 2 Окомпаратора. Выход вычитающего устройства через нуль-орган 7 подключен ксчетчику 8 импульсов. Выход компаратора5 подключен к управляющему входу первого запоминающего устройства 3 и счетчику 8 импульсов.,Первое запоминающее устройство, фиксирующее максимальные значения вход-.ного сигнала, может быть реализовано(фиг. 2) на операционном усилителе 9,диоде 10, транзисторах 11 и 12 и конденсаторе 1 3, Благодаря глубокой отридательной обратной связи, ощенсатор;13 заряжается в процессе работы черездиод 1 0 до значения входного напряжения. диод препятствует разряду кондеясатора пн уменьшении входного сигнала.На транзисторах 14 и 15 и микросхеме16 реализовано вычитающее устройство,сигнал на выходе которого пропорциона 40лен разности между максимальным и текущим значением входного сигнала.Нуль-орган реализован на основе триггера 17 Шмитта, подключенного к выходувычитающего устройства через низкочастотный фильтр-ограничитель 18.На фиг. 3 показано второе запоминающее устройство и компаратор. Второезапоминающее устройство 19 по схемеи принципу действия аналогично первому,Реле 20, например электромагнитное,предназначено для разряда через контакты21 конденсатора 22 во втором запоминающем устройстве 6 в момент прокождениявходного сигнала через максимум. Компаратор реализован на основе вычитающегоустройства 4 на микросхеме 23 и триггера 24 Шмитта, Реле 25 предназначено 1 4ддя.разряда контактами 26 конденсатора 13 при прохождении входного сигнала через минимальное значение. Логическая микросхема 27 выполняет функцию объединения сигналов от нуль-органа и компаратора, которые появляются в момент прохождения вкодного сигнала через минимальное иди максимальное значения.Число .импульсов на выходе микросхемы 27 регистрируется счетчиком 8 импульсов и характеризует приращениедднны ьрещнны.Работает электрома гнитный дефектоскоп следующим образом,Напряжение от генератора 1 поступает на возбуждающую обмотку преобразователя 2, размещенного на объекте контроля, При увеличении длины трещины выходное напряжение. преобразователя возрастает до тех пор, пока длина трещины не станет равной толщине полукольца сердечника преобразователя. Максимальное значение выходного напряжения фиксируется запомйнаюшим устройством 3. В вычитающем устройстве 4 осуществляется вычитание текущего значения выходного сигнала преобразователя из его максимального значения, зафиксированного в первом запоминающем устройстве. При равенстве текущего и максимального значений появля. - ющееся на выходе вычитаюшего устройства нулевое значение вызывает срабатывание нуль-органа 7, приводящее в исходное состояние второе запоминающее устройство 6. Срабатывание нуль-органа, соответствующее достижению выкодным напряжением преобразователя максимального значения, фиксируется счетчиком 8 импульсов, Во втором запоминающем устройстве 6 фиксируется минимальное значение выходного напряжения преобразователя, равное .максимуму выходного напряжения вычитаю- щего устройства. В компяраторе 5 сравнивается максимальное напряжение, зафиксированное во втором запоминающем устроЯ- стве, и выходное напряжение вычитающего устройства. В момент равенства этих напряжений происходит сброс первого запоминающего устройства и фиксация достижения минимума в счетчике. Таким образом, в счетчике фиксируется число максимумов и минимумов, достигаемых выходным напряжением преобразователя. При увеличении длины трещины выходной сигнал периодически увеличивается и уменьшается. Зафиксированное в счетчике число максимумов и минимумов определяет в цифровой форме длину трещины.5 711 841 6Применение электромагнитного дефек- первого запоминающего устройства подтоскопа позволит повысить точность изме- ключен к выходу преобразователя, выходрения приращений длины трещин, происхо- . к одному из входов вычитающего устройцящих при циклическом наруженни ответ- ства, второй вкод которого также подственных деталей работающих при боль-ключен к преобразователю, выкод вычитаюших.нагрузкак. Своевременное опрецеле- щего устройства соецинен с одним из вхоние размеров трещин позволит избежать дов компаратора, через второе запоминаюполомок цеталей в процессе их эксплуа- щее устройство - со вторым его входомтации, и через нуль-орган - к счетчику импуль 10 сов, а выкод компаратора подключен куправляющему входу первого запоминающемго устройства и счетчику импульсов,Источники информации,Электромагнитный дефектоскоп цля из- принятые во внимание при экспертиземерения приращения длины трещины, со 1, Касимов Г. А . и др. Контроль .росдержащий генератор, вихретоковый преобра- та трещин накладным вихретоковым преозователь с блоком обработки сигнала и бразователем. - Тезисы докладов второйсчетчик импульсов, о т л и ч а ю щ и й- Всесоюзной межвузовской конференции пос я тем что, с целью расширения дифпа- электромагнитным методам, контроля мазона дифектоскопии по скорости, блок обрао терналов н изделий, Рига, РПИ, 1975;.ботки сигнала выполнен в виде двух за. Авторское свидетельство СССРпоминающих устройств, вычитающего ус- по заявке М 2450736, кл. (01 И 27/86,тройства, нуль-органа и компаратора, вкод 1977 (прототип).711 Й 41 ПодписноеР ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная Редактор О. Заказ 5842/ Составитель И. Колговаова Техред Т.Маточка Корректор Л. И ж 907венного комитета СССтений и открытийЖ 35, Рауаская наб., д. 4/5 Тира ИИПИ Государст по делам изобре 3035, Москва,