Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов

Сюз СоветсннкСоцнаянстнчесннкРеспубпин АВТОРС ИДЕТ ЕЛЬСТВ) Дополнительное к авт, свид-в 2) Заявлено 15.09,81 (21) 3339318/25-2присоединением заявки М М. Кл.Ь 01 Ю 27/90 удврстеелмВ кемтет(23) Приоритет делам авретек публиИованоеткрмтий ата опубликования описания 30.(72) Авторы изобретения И. В. Пу и мол Заявитель Рижский ордена Трудового Красно институт мени политехннч(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРО ЭЛЖТРОПРОВОДЯШИХ МАГНИТНОГО КОНТ ТЕРИАЛОВго 1Изобретение относится к электроьигнитным методам неразрушающего контро-, ля. и может быть использовано в про-мышленности для контроля качества точечных сварных соединений из неферромагнитных материалов.Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее вихретоковый преобразователь, включенный в резонансный контур,и блок регистрации сигнала 1 3.Известное устройство характеризуется недостаточной точностью контроля, связанной с зависимостью между добротностью вихретокового преобразователя и электрической проводимостью объекта контроля.Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов, содержащее соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения,генератор перестраиваемой частоты,.вих,ретоковый преобразователь (ВТП) .с механизмом вертикального перемещения, фазовый детектор и индикатор 23 .Основной недостаток известного устройства состоит в необходимости точной и стабильной во времени синхронизации работы узла перемещения ВТП с выходным сигналом генератора пилообразного напряжения, так как всякое отклонение скорости движения ВТП от номинальной либо появление задержки в срабатывании узла перемещения приводит к значительной погрешности при определении частоты питающего ВТП тока. Применение емкостных либо индуктивных датчиков. перемещения для обеспечения синхронизации затруднительно, так как для нормальной работы устройства требуется широкий диапазон изменения зазора между ВТП и объектом контроля. Кроме того, чувствительность данного устройства к контролируемому параметру является нелинейной функцией от величины удельной электрн 3 99311ческой проводимости в зоне контроля,поскольку при вариации последней измерения проводятся при постоянном фазовом угле вносимого в ВПТ напряженияи различных зазорах между ВТП и контролируемой поверхностью,Цель изобретения - повышение точнооти контроля.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено компаратором 1 оГфазы, соединенным с выходом фазовогодетектора, и подключенными к выходувихретокового преобразователя последовательно соединенными амплитуднЬмдетектором, компаратором амплитуды, 15схемой И, второй вход которой подключен к выходу компаратсра фазы, и вольчметром мгновенных значений, измерительный вход которого соединен с выходом генератора пилообразного напряжения,20выход подключен к индикатору, а опорныйвход фазового детектора подключен к выходу генератора перестраиваемой частоты,На фиг, 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - эпюрысигналов в контрольных точках устройУстройство содержит соединенные последовательно генератор 1 пилообразного напряжения, генератор 2 перестраи"ваемой частоты, вихретоковый преобра-зователь 3 с механизмом 4 вертикащного перемещения, амплитудный детектор5 и фазовый детектор 6, второй вход35которого подключен к выходу генератора2 перестраиваемой частоты, два компаратора 7 и 8 амплитуды и фазы, схемуИ 9, вольтметр 10 мгновенного значения, измерительный вход которого подклю чен к генератору 1 пилообразного напряжения, и индикатор 11,1 4При этом зазор между вихретокояым преобразователем 3 и: контролируемым объектом изменяется от%, , до й (фиг. 2,Ы), а длительность цикла сблйжения Т существенно больше периода изменения частоты Т (для практических целей Т/Т,4 Ъ 10).Напряжение с вихретокового преобразователя 3 подается на амплитудный и фазовый детекторы 5 и 6. На последний, кроме того, поступает опорное напряжение с выхода генератора 2 пере страиваемой частоты. Выходные напряжения амплитудного и фазового детекторов О и О (фиг, 28 иъ) подаются на компараторы амплитуды 7 и фазы 8, где сравниваются с опорными уровнями О и ОфО ОВ момент равенства мгновенного значения сигнала на входе любого из этих компараторов и заданного ему опорного уровня логическое состояние на его выходе меняется на противоположное, т.е. на выходе компараторов формируются короткие прямоугольные импульсы в моменты совпадения Ои О 6 с уровнями Об, и Офсоответственно (фиг. 2, д, е),При одновременном совпадении входных сигналов и опорных уровней обоих компараторов 7 и 8 изменяется состояние и на выходе схемы И 9 (фиг. 2,Ф). Импульс О, формируемый на выходе схемы И 9,производит однократный запуск вольтметра 10, который считывает мгновенное значение напряжения на выходе генератора 1 пилообразного напряжения, однозначно связанное с частотойгсо,на выходе генератора 2 перестраиваемой частоты.Индикатор 11 регистрирует измеренную величину и индицирует ее в конкретной форме и единицах измерений.Устройство работает следующим образом.Генератор 2 перестраиваемой частоты вырабатывает переменный ток, частота которого сопериодически изменяется во времени с периодом Т отша.п до цтрах по линейному закону вследствие воздей 50 ствия на его цепи пилообразного напряжения с генератора 1 пилообразного напряжения, питающего вихретоковый преобразователь 3 (фиг. 2,Ь).Измерение осуществляется во время разового цикла сближения вихретокового55 преобразователя 3 с контролируемым объектом (не показан) с помощью механизма 4 вертикального перемещения. формула изобретения Устройство для электромагнитного контроля электропроводящих материалов, содержащее соединенные последовательно генератор пилообразного напряжения, генератор перестраиваемой частоты, виь ретоковый преобразователь с механиэмом вертикального перемещения, фазовый детектор и индикатор, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено компаратором фазы, соединенным с выходом фазового детектора, и подключенными к выходу вихретокового преобразова3 :ЙОЗ 111 4тели последовательно соединенными ай=" . подкаочен к выходу генератора перестра-,плитудиым детектором, коьваратором ам- иваемой частоты.плитуды, схемой И, второй вход которой Источники информации,подключен к выходу компаратора фазы, принятые во внимание при экспертизеи вольтметром мгновенных значений,1, Авторское свидетельство СССРизмерительный вход которого соединен с Ию 649944, кл. б 01 И 27/90, 1976.выходом генератора пилообразного на, Авторское свидетельство СССРпряжения, выход подключен к индикато- Ж 785730, кл. 6 01 И 27/90, 1978ру, а опорный вход фазового детектора (прототип).Составитель 1 О, Гла Техред Л.Пекарь в Корректор й, Прохн Редактор А. Л Заказ 445/58 Тираж 87 ВНИИПИ Государст по делам изоб 113035, Москва, Подписноевенного комитета СССРетений и открытийЖ, Раушская наб., д пиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная,