Устройство для вихретокового контроля

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскнкСоцналнстнческнкРеспублнк о 117427 ОО фф 4 фаас(5 )М. Кл. 6 01 В 7/06 6 01 й 27/86 Геоударстееинмй комитет по делам иэееретеннй и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества изделий методомвихревых токов и может быть использованодля контроля толщины и физико-химическихсвойств неферромагнитных металлов,Известно устройство для контроля геометрических размеров изделий, а также удельногосопротивления материалов, содержащее последовательно соединенные генератор синусоидальныхколебаний, датчик, измерительную цепь, состоя 1 Ощую из блоков компенсации и деления напряжения, фазового и амплитудного детекторов,входами соединенных с выходом блока делениянапряжения, индикатор, входом соединенныйс выходами детекторов, и опорную цепь, состо 15ящую из фазовращателя и усилителя. ограничителя, вход которой подключен к выходу датчика 1.Известное устройство не может быть использовано для контроля разной толщины изделийиз различных металлов, так как рабочая частота генератора синусоидальных колебаний является фиксированной и оптимальной с точкизрения чувствительности к толщине и отстройки от мешающих факторов только на определенных материалах. Однако с помощью этого устройства невозможно контролировать толщину изделий, имеющих электропроводность отличающуюся в процентах более, чем на величину основной погрешности от электропроводности контрольных образцов, на которых производят настройку прибора. В ряде случаев, однако, необходимо контролировать разнотолшинность иэделий при известной номинальной толщине (например, при контроле плоского и крутлого сортамента) из различных металлов.Целью изобретения является улучшение конт. роля качества цветного проката путем обеспече. ния измерения разной толщины изделий из лю. бых неферромагнитных металлов с постоянной чувствительностью.Достигается это тем, что в известное устройство; содержащее генератор синусоидальных ко. лебаний датчик с токовой и сигнальной обмотками, измерительную цепь, состоящую иэ блоков компенсации и деления напряжения, фазового и амплитудного детекторов, индикатор и опорную цепь, состоящую из фазовращателя и усили.теля опорного напряжения, дополнительно введены последовательно соединенные автоматическирегулируемый делитель напряжения, подключенный к выходу генератора синусоидальных ко.лебаний, усилитель мощности, балластныйтрансформатор, подключенный к усилителюмощности через токовую обмотку датчика, причем один из выхоцов балластного трансформато.ра соединен с входом блока компенсации деления, а второй - с последовательно соединеннымиусилителем АРУ и. детектором АРУ, причем выход последнего подключен к второму входуделителя напряжения, переключатель диапазонатолщины, соединенный входом с сигнальнойобмоткой датчика, а выходом - с вторымвходом сумматора переменного тока и входомусилителя опорного напряжения чодновременно,а между выходом фазового детектора и индикатором включены последовательно соединен.иые переключатель режимов работы и усилительпостощщого тока, при этом к выходу усилителя опорного напряжения подключены последовательно соединенные амплитудный детектор исумматор постоянного тока, соединенный с вторым входом переключателя режимов работы. Введение новых функциональных узлов исвязей позволяет обеспечить контроль изделийиз любых неферромагнитных металлов с постоянной чувствительностью к разной толщине,независимо от злектропроводности контролируемого материала и режимов работы,На фиг. 1 представлена функциональнаясхема предлагаемого устройства; на фиг. 2 показана зависимость модуля вносимого напряжения /Овц/ от толщины Т, контролируемогоматериала при частотах121 зПредложенное устройство содержит генератор 1 перестраиваемой частоты; регулируемыйавтоматически делитель напряжения 2, усилительмощности 3, датчик 4, переключатель 5 диапазонов толщины; детектор АРУ 6, усилительАРУ 7, балластный трансформатор 8; блох 9компенсации; сумматор переменного тока 10,усилитель 11 напряжения сигнала разбаланса,фазовый детектор 12", переключатель 13 режимовработы; усилитель 14 постоянного тока; стрелочный индикатор 15, усилитель 16 опорного напряжения, фазовращатель 17, амплитудный детектор 18, сумматор 19 постоянного тока, источник 20 опорного напряжения.Устройство работает следуняцим образом.Рабочая частота генератора синусоидальныхколебаний устанавливается путем настройки дополучения в сигнальной обмотке датчика, уста.иовленного на изделии с известным номиналомтолщины (в пределах + 20%) модуля вносимого напряжения, не зависящего от разной тол.щины. При перестройке частоты напряжение в 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сипильной обмотке датчика, не установленногона иэделие, поддерживается постоянным.Таким образом получение постоянного модуля вносимого напряжения, не зависящего от злектропроводности иэделия, путем настройки частоты генератора, обеспечивает постоянную чувствительность устройства к разной толщине изделия, независимо от электропроводности материала.Генератор перестраиваемой частоты 1 имеет ручки фиксированной и плавной регулировки частоты. Переменное напряжение рабочей частоты через регулируемый автоматически делитель напряжения 2 и усилитель мощности 3 поступа. ет на последовательно включенные (токовыми обмотками) датчик 4 и балластный трансформатор 8, имеющие идентичные обмотки с равным числом витков, Напряжение сигнальной обмот. ки балластного трансформатора 8, усиленное усилителем АРУ 7 и продетектированное детек. тором АРУ 6, подается на вход регулируемого делителя 2 таким образом, чтобы оно, а также напряжение на сигнальных обмотках датчика 4, оставалось постоянным при перестройке частоты. При установке датчика на контролируемое изделие сигнал датчика через переключатель диапазонов толщины 5, служащий для выравнивания модуля вносимого напряжения на различных номиналах толщин, поступает на уси. литель опорного напряжения 16, а затем на амплитудный детектор 18 и на сумматор постоянного тока 19, на второй вход которого поступает также опорное напряжение от источника опорного напряжения 20, равное по амплитуде и противоположное по знаку. С выхода сумма. тора 19 суммарный сигнал через переключатель режимов работы 13 поступает на усилитель постоянного тока 14, а затем на стрелочный индикатор 15. В положении переключателя .режимов работы "настройка" производится перестройка частоты генератора 1 до получения нулевого показания стрелочного индикатора 15, что свидетельствует о правильности установки частоты для контролируемого материала.Вносимое напряжение с сигнальных обмоток датчика 4 поступает одновременно на сумматор 10 переменного тока, на второй вход которого подается напряжение с сигнальной обмотки балластного трансформатора 8, измененное по фазе в блоке компенсации 9 таким образом, что сигнал первой гармоники рабочей частоты на выходе сумматора 10 близок к нулевому значению, При изменении толщины изделия сигнал раэбаланса с выхода сумматора 10 поступает на усилитель напряжения сигнала разбаланса 11 а затем на фазовый детектор 12, на второй вход которого подается опорное напряжение с выхода фазовращателя 7, подключенного к выходу усилителя опорного напряжения 6. Свыхода фазового детектора 12 сигнал, пропорциональный толщине изделия, через переключа. тель режимов работы 13 (в положении "измерение") поступает на вход усилителя постоянного тока 14, а с его выхода на стрелочный индикатор 15, Фазовращатель 17 обеспечивает поворот фазы опорного напряжения таким образом, чтобы влияние зазора между рабочим торцом преобразователя и контролируемым изделием на показания стрелочного индикатора 10 15 было минимальным.Предлагаемое устройство дает возможность контролировать разной толщины изделия плоского и круглого сортамента (листов, труб), а также различные изделия с толщиной стенки 15 0,5-3 мм из любых неферромагнитных металлов путем изменения рабочей частоты при настройке на контролируемом изделии, причем чувствительность иццикатора к разной толщине остается постоянной независимо от контролируемого ма териала.Кроме того, предлагаемое устройство может быть использовано для контроля физико-химических свойств, например, злектропроводности материала изцелий, 25 Устройство для вихретокового контроля, З 0 содержащее генератор синусоидальных колебаний, датчик с токовой и сигнальной обмотками, измерительную цепь, состоящую иэ блоков компенсации и деления напряжения, фазового и амплитудного детекторов, индикатор и опорную цепь,Формула изобретения 742700 6состоящую из фазовращателя и усилителя опор.ного напряжения, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью улучшения контроля качествацветного проката путем обеспечения с постоян.ной чувствительностью измерения разной толщины изделий из любых неферромагнитных метал.лов, в него дополнительно введены последовательно соединенные автоматически регулируемыйделитель напряжения, подключенный к выходугенератора сииусоидальных колебаний, усилительмощности, балластный трансформатор, подключенный к усилителю мощности через токовуюобмотку датчика, причем один из выходовбалластного трансформатора соединен с входомблока компенсации деления, а второй - с последовательно соединенными усилителем АРУ идетектором АРУ, причем выход последнегоподключен к второму входу делителя нанряжения, переключатель диапазона толщины, соединенный входом с сигнальной обмоткой дат.чика, а выходом - с вторым входом сумматора переменного тока и входом усилителяопорного напряжения одновременно, а междувыходом фазового детектора и индикаторомвключены последовательно соединенные переключатель режимов работы и усилитель посто.янного тока, при этом к выходу усилителяопорного напряжения подключены последовательно соединенные амплитудный детектор исумматор постоянного тока, соединенный свторым входом переключателя режимов работы.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Мф 458702,кл, 6 01 В 7/06, 1975.