Способ электромагнитного контроля глубины дефектов и устройство для его осуществления

) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ГЛУБИНИ ДЕФЕКТОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯоор Я Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контр лю материалов и изделий и может быть использовано во всех областя народного хозяйства.Известен способ электромагнитн го контроля глубины дефектов,заключающийся в том, что выходной сигналвихретокового преобразователя компенсируют при наличии в з не контроля бездефектного изделия затем размещают контролируемое из делие в зоне контроля и измеряют амплитуду А выходного сигнала вих токового преобразователя, которую учитывают при определении глубины дефекта.Устройство для осуществлени этого способа содержит последо,вательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, ам плитудный детектор и индикатор 1Недостатком известных способа устройства является узкий диапазо отстройки от изменения удельной электрической проводимости изделий, что объясняется требованиями наличия годографов выходного сигнала преобразователяв зависимости от вариаций подавляемого параметра в виде концентрических окружностей.Цель изобретения - расширение диапазона отстройки от изменений удельной электрической проводимости изделия, а также увеличение чувствительности к глубине мелких дефектов.Указанная цель достигается тем, что в способе, включающем,компенсацию выходного. сигнала преобразователя при наличии в зоне контрол бездефектного изделия, размещение контролируемого изделия в зоне контроля и измерение амплитуды А выход ного сигнала .преобразователя, перед размещением контролируемого изделия в зоне контроля строят годографы выходного сигнала вихретокового3 9 преобразователя от, изменений удель" ной электрической проводимости иэделия и глубины дефекта, аппраксимируют линии изменения удельной электрической проводимости изделия лемнискатами так, чтобы общий полюс лемнискат совпадал с точком компенсации выходного сигнала вихретокового преобразователя, а общая осьс вектором опорного сигнала, затем измеряют.Фазу Ю выходного сигнала вихретокового преобразователя относительно выбранного опорного сигнала и по величине отношения А /сов 2 Ч определяют глубину дефекта.1, Кроме того, устройство, реализующее данный способ, содержит последо вательно соединенные генератор,вихретоковый преобразователь, амплитудный детектор и индикатор, снабжено последовательно соединенными фазовращателем, вход которого соединен с выходом генератора, измерителем разности фаз, второй вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, функциональным преобразователем и измерителем отноше ния напряжений, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора через квадратор, а выходс индикатором.Устройство может быть снабжено блоком извлечения квадратного корня, включенным между выходом измерителя отношения напряжений и индикатором.На фиг. 1 изображены годографы выходного сигнала проходного преобравователя ЬУ в зависимости от изменений относительной глубины дефекта 11 и обобщенного параметрахз - Ки)Ф, б, где й - меньший из радиусов обмотки вихретокового преобразователя, сд - круговая частота тока возбуждения преобразователя, Ро а 4 Х 10 Г/И,- удельная электрическая проводимость контролируемого изделия;на Фиг.2 приведена структурная схема устройства, реализующего способ; на фиг. 3 - то же, с блоком извлечения квадратного корняеИз Фиг. 1 видно, что в достаточношироких пределах линии изменения хфможно аппроксимировать лемнискатами(Бернулли), изображенными штриховымилиниями. Уравнение лемнискаты, напри 20506 , 4 мер, в полярных координатах, имеет видА = Р соя 2 Ч (1) Р 2 Аэ/соя 2 Ю 2)илигде Р - расстояние от полюса 9 дофокуса Р лемнискаты;10А - величина текущего радиуса0 вектора А;Ч - угол между полярной осьЮ ОХи текущим, радиус-вектором А лемйискЗты.При этом величина параметра Р за 15висит только от глубины дефекта ипрактически не зависит от измен 0 нийобобщенного параметра х 2, т.е. удельной электрической проводимости изделия.Структурная схема устройства,изображенная на фиг.2, .содержит генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 с компенсатором (не покФзан), амплитудный детектор 3, фао"вращатель 4, измеритель 5 разносФифаэ, функциональный преобразователь6, квадратор 7, измеритель 8 отношения напряжений и индикатор 9.30Структурная схема устройства иафиг.3 отличается от устройства ндфиг,2 тем, что оно содержит блок 10извлечения квадратного корня.Способ с помо 4 ью устройства реализуется следующим образом. Зф Генератор 1 питает вихретоковыйпреобразователь 2 с компенсатором,выходной сигнал с которого поступает одновременно на амплитудный детектор 3 и измеритель 5 разности 40 фаз, второй вход которого подключенк генератору 1 через фазовращатель4.Последний обеспечивает совмещениенаправлений общей оси ОХ лемнискатс вектором опорного напряжения Чщ ф Выходные сигналы с амплитудного детектора 3 и измерителя 5 разностиФаэ подаются соответственно на квадратор 7 и функциональный преобразователь 6. При этом выходной сигнэл 50 квадратора 7 1 вропорционален А, авыходной сигнал Функционального преобразователя 6 - соя 2 Ч. С выходовквадратора 7 и функционального преобразователя 6 сигналыподаются на Я входы измерителя 8 отношения напряжений, обеспечивающего пропорциональность выходного сигнала величине А /сов 2 Ч, и регистрируется ин 21. Способ электромагнитного контроля глубины .дефектов, заключающийся в том, что выходной сигнал вихретокового преобразователя компенсируют при наличии в зоне контроля бездефектного иэделия, затем размещают контролируемое изделие в зоне контроля и измеряют амплитуду А выходного сигнала вихретокового преобразователя, которую учитывают при определении глубины дефекта, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона отстрой-, ки от изменений удельной электрической проводимости изделий, переД размещением контролируемого иэделия 5 9 дикатором 9, В силу квадратичной зависимости показаний индикатора 9 от глубины Ь дефекта предлагаемое устройство позволяет автоматически снизить влияние на результаты изме", рений сигналов, сравнимых по величине с сигналами от дефектов глубиной Ъ( 54, при сохранении высокой для практики чувствительности .к,дефектам глубиной Ь 104.Схема на фиг.3 отличается от описанной тем, что выходной сигнал измерителя 8 отношения напряжений подается на индикатор 9 через блок 10 извлечения квадратного корня. При этом показания индикатора 9 пропорциональны величине отношения А/ Гсое 27 и практически линейно еависят от глубины дефекта Ь4 КПредлагаемый способ электромагнитного контроля глубины дефектов и реализующие его устройства позволяют не только обнаруживать наличие дефектов в контролируемом изделии, но и измерять глубину дефектов независимо от изменений удельной электрической проводимости изделий. формула изобретения 20506 6в зоне контроля строят годографывыходного сигнала вихретоковогопреобразователя от изменений удельнойэлектрической проводимости иэделия5и глубины дефекта, аппроксимируютлинии изменения удельной электричес"кой проводимости лемнискатами так,чтобы общий полюс лемнискат совпадалс точкой компенсации выходного сиг 1 в нала вихретокового преобразователя,а общая Ось - с вектором ОпоРногосигнала, затем измеряют фазу Ц .выходного сигнала вихретокового преобразователя относительно выбранногоопорного сигнала и по величине отношения А /соя 2 т определяют глубинудефекта.2. Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее последо 20 вательно соединенные генератор, вих-ретоковый преобразователь, амплитудный детектор и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабже"но последовательно соединенными фазо 25 вращателем, вход которого соединенс выходом генератора, измерителемразности Фаз, второй вход которогоподключен к выходу вихретоковогопреобразователя, функциональным пре 30 обраэователем и измерителем отношения напряжений, второй вход которогосоединен с выходом амплитудного детектора через квадратор, а выходс индикатором,3. Устройство по п.2, о т л иц а ю щ е е с я тем, что, с цельюувеличения чувствительности к глубине мелких дефектов, оно снабженоблоком извлечения квадратного корня,4 р включенным между выходом измерителяотношения напряжений и индикатором.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Приборы для неразрушающегоконтроля материалов и изделий.Справочник под ред. В.В. Клюева,кн. 2, М., "Машиностроение", 1976 ас. 326 (прототип).920506 8 НИИПИ Заказ 2326/45 Тиражодписнв иа ав е Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,