Вихретоковый дефектоскоп

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 280677 (21) 2500819/25-28с присоединением заявки Но -(23) Приоритет -Опубликовано 05,0480, Бюллетень Мо 13Дата опубликования описания 07.0480 Р 1)М. К . С 01 Ю 27/86 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Куйбышевский электротехнический институт связи(54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП Изобретение относится к областинеразрушающего контроля вихретоковымметодом и может быть использовано,например, для обнаружения трещин в 5цилиндрических изделиях.Известно устройство, содержащеедва автогенератора, в колебательныйконтур каждого из которых включениндуктивный преобразователь, и выход ной блок, выполненный в виде мостовой схемы с гальванометром в измерительной диагонали (11Известное устройство обладает большой инерционностью измерения, что 15снижает производительность контроля.Известно другое устройство, содержащее и Ъ 2 индуктивных преобразователей, и автогенераторов, в колебательный контур каждого иэ которых включен преобразователь, и вы;ходной блок 21.Известное устройство содержит ввыходном блоке амплитудные детекторы, схему стабилизации питания и фазочувствительный индикатор,Известное устройство имеет высокую чувствительность, но недостаточное быстродействие, что снижает производительность контроля. Целью изобретения является повышение производительности контроля качества изделия.Это достигается тем, чтб предлагаемое устройство снабжено коммутатором, с сигнальными входами которого соединены автогенераторы, а выход его соединен с сйгнальным входом выходного блока, блоком задержки и генератором тактовых импульсов, выход которого непосредственно соединен с управляющим входом коммутатора, а через блок задержки - с входом выходного блока, который выполнен в виде схемы измерения длительности периода.На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - структурная схема блока измерения длительности периода.Вихретоковый дефектоскоп содержит индуктивные преобразователи 1-3, автогенераторы 4-6, генератор 7 тактовых импульсов, кбммутатор 8, бпок 9 задержки, выходной блок 10 из схемы 11 измерения длительности периода и индикатора 12 дефектов.Преобразователи 1-3, включенные в колебательные контуры автогенераторов 4-6, предназначены для возбуждения вихревых токов в контролируемом изделии. Частота автогенератора изменяется при прохожцении под преобразователем дефектного участка изделия. Коммутатор 8 предназначен для поочередного подключения автогенераторов 4-6 к схеме 11 блока 10.Генератор 7 управляет работой коммутатора В, Блок 9 предназначен для задержки переключения схемы 11, например отключения от коммутатора В на время коммутации, что предотвращает возможную ошибку при измерении длительности периода автогенераторов 4-6. Индикатор 12 сигнализирует о наличин дефекта под одним из преобразователей 1-3. Схема 11 предназначе 1 а для вьщеления и измерения длительюсти одного периода колебаний авто- енератора. 30 15 Схема 11 состоит из схемы 13 2 О выделения периода, кварцевого генератора 14, схемы 15 совпадения, счетчика 16 и цифрового порогового устройства 17." Схема 13 предназначена для выделения двух одноименных Фронтов импульсов (передних или задних) и формирования сигнала, длительность которого равна длительности периода колебания автогенератора. Карцевый генератор 14 генерирует высокочастотные стабильные колебания. Схема 15 предназначена для пропускания колебаний от генератора 14 лишь при наличии сигнала, поступающего с выхода схемы 13. Счетчик 16 предназначен для З 5 определения числа периода генератора 14 прошедших через схему 15, По окончании счета числа периодов генератора 14 счетчик 16 устанавливается в начальное соетояние. ЦиФровое 40 пороговое устройство 17 прецназначено для формирования сигнала "вслучае поступления в счетчик 16 импульсов, количество которых превышает определенное заранее установленное число.Для объяснения принципа действия в устройстве принято число номеров автогенераторов равное трем, Принято, что автогенераторы 4 и 5, преобразователи 1 и 2 котОрых находятся над поверхностью изделия без дефектов, работают с одинаковыми частотами. Если преобразователь 3 автогенератора б находится над дефектбм, то его частота меньше частоты автогенераторов 4 и 5. Подключение автогенераторовк схеме 11 блока 10 производится коммутатором 8 с частотой генератора 7.Передним фронтом импульса, пришедшего от. генератора 7 в коммутатор 8, дается разрешение на прохождениеколебаний от автогенератора 4 через коммутатор 8 на схему 11. При поступлении переднего фронта импульса отавтогенератора 4 на схему 13 выделения периода на выходе последней поя вится сигнал логической1 . Сигнал логической1с выхода схемы 13 поцается на вход схемы 15 и разрешает прохождение колебаний от генератора 14 на счетчик 16. Последний будет считать имтульсы генератора 14 с начала периода до его конца, после чего на выходе схемы 13 появится сигнал логического 0 и закроет схему 15, Затем коммутатор 8 подключает к схеме 11 автогенератор 5.Схема 13 вццеления периода выполнена так, что производит выделение периода сигнала от первого поступившего на нее фронта до следующего одноименного фронта (от заднего фронта до заднего или от переднего фронта до переднего) . Выделение периода колебаний автогенератора 4 было произведено между двумя передними фронтами, а в случае поступления от авто- генератора 5 в начале заднего фронта выделение периода его колебаний произойдет между двумя задними фронтами. Затем произойдет подключение автогенератора б к схеме 11, которая произведет измерение длительности его периода.Как показали практические испытания, длительность периодов автогенераторов 4 и 5 определяется 50 импульсами, сосчитанными счетчиком 16, а длительность периода автогенератора в зависимости от геометрических размеров дефекта - 5160 импульсами. Последнее число будет зарегистрировано блоком 17 как дефект. Необходимость введения в устройство блока 9 вызвано тем, что в определенные моменты времени к схеме 11 измерения длительности периода вместо азтогенератора 5 подключается автогенератор б, что, при отсутствии блока 9 задержки будет воспринято схемой 13 как передний фронт импульса от автогенератора б. Подобное явление может привести к пропуску дефекта.Анализ параметров колебаний автогенераторов в известном устройстве ограничен постоянными времени схемы детектора. Для надежной работы амплитудного, частотного и фазового детекторов время анализа равно) 10 Т 46 где Т 4 - период колебаний автогенераторов. Для предлагаемого вихревого дефектоскопа минимальное время анализа частоты составляет 1 =МТ +Г45,6 где Ф - время задержки, на которое происходит отключение схемы 11 от коммутатора 8, в момент коммутации автогенераторов, где М - конструктивный коэффициент, определяемый алгоритмом работы схемы 13 выделения периода,Если выделение периода производится от любого первого импульса, пришедшего на схему выделения периода 13, до следующего одноименного (либо от переднего до переднего, либо от заднего до заднего), то коэффициент Мв 1,5, При выделении периода от определенного фронта до одноименного (например, только от переднего до переднего) коэффициент М=2, Отличие коэффициента М от единицы вызвано тем, что автогенераторы работают с одинаковыми частотами, но различными фазами.В рассматриваемом дефектоскопе коэффициент М1,5.Время Г для коммутаторов составляет несколько десятков наносекунд и при рабочих частотах до 1 МГц можетне учитываться,умЕньшение времени- измерения час"." тоты автогенератора .до= (1,5-2) Т ь( .позволяет увеличить частоту тактового генератора по сравненйю с дефек тоскопами, используницими амплитуд- ный, частотный или фазовый детектор в 5-6 раз, что дает воэможность увеличить в 5-6 раз скорость перемещения изделия относительно блока накладных датчиков или при той же скорости перемещения увеличить во столь ко же раз число преобразователей И. Обе возможности позволяют увеличить30 производительность контроля качестваиэделий.Формула изобретениявихретоковый дефектоскоп, содержащий и Ъ 2 индуктивных преобразователей,п-автогенераторов, в колебательныйконтур каждого иэ которых включенпреобразователь, и выходной блок,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностиконтроля, он снабжен коммутатором,с сигнальными входами которого соединены автогенераторы, а выход 4 госоединен с сигнальным входом выходного блока, блоком задержки и генератором тактовых импульсов, выходкоторого соединен непосредственнос управляющим входом кОммутатора, ачерез блок задержки - с входом выходного блока, который выполнен ввиде схеМы измерения длительностипериода.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРР 55758, кл С 01 И 27/86, 1938. 2, Авторское свидетельство СССРФ 490004, кл 6 01 И 27/86, 1974726476 4 Ма У Составитель А, М Техред О.Легеэа ев ректор Ю. Макаренко ор Л. Народн ное а 4/ илиал ППП "Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4 648/35 ЦНИИПИ Госуд по делам 113035, Москвараж 1019 Порственного комитета ССС зобретений и открытий Ж, Раушская араб д