Устройство для вихретоковой дефектоскопии

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 4 С 01 Н 27/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЖ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СССР У 497537, кл. С 01 И 27/90, 1975,Авторское свидетельство СССР В 1111094, кл. С 01 И 27/90, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ(57) Изобретение относится к средствам вихретокового контроля провоЯО 130888 дящих материалов и изделий и можетбыть использовано для контроля поверхностных трещин в режиме автоматического сканирования поверхностиизделия, Целью изобретения являетсяувеличение производительности контроля за счет выделения импульсныххарактеристик объекта. Сигнал с первичного преобразователя поступает нааналого-цифровой преобразователь 4следящего типа. Если скорость изменения информационного сигнала не превышает его быстродействия, то напряжение с компаратора 5 поступаетна селектор 11 и в каждом такте ме1308885 няет направление счета, а выходнойкод практически постоянен. При появлении дефекта тактовые импульсы накапливаются, после чего появляетсясигнал управления дефектоотметчика14. Одновременно начинает накапли-ваться код последовательного приближения в блоке 8 выделения разностисглаженных отсчетов, В это время схеИзобретение относится к средствам вихретокового неразрушающего контроля проводящих материалов и изделий из них и может быть использовано для контроля поверхностных трещин в углеграфитовых композитах в режиме автоматического сканирования поверхности изделия.Целью изобретения является увеличение производительности контроля в О автоматическом режиме за счет выделения импульсных характеристик дефекта.На чертеже представлена структурная схема устройства для вихретоковой дефектоскопии.15Устройство для вихретоковой дефектоскопии содержит последовательно соединенные генератор 1 гармонического напряжения, резонансную систему 2 с вихретоковым преобразователем, схе му 3 амплитудного преобразования сигнала и аналого-цифровой преобразователь 4, состоящий из компаратора 5, первый вход которого подключен к выходу схемы 3 амплитудного преобразования сигнала, реверсивного счетчика 6, управляющий вход которого соединен с выходом компаратора 5, и цифроаналоговогопреобразователя 7, вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика 6, а выход - к второму входу компаратора 5. Устройство содержит соединенные последовательно блок 8 выделения разности сглаженных отсчетов, информационный вход которого со единен с выходом реверсивного счетчика 6, и регистр 9. Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные конъюнктор 10, селектор 11, триггер 12 режима, Формирователь 40 13 кода, дефектоотметчик 14 и схему ма 15 Формирования сигнала запретаблокирует передачу до окончания режима накопления. Для Фиксации импульсных характеристик используется блок16 выделения импульсной характеристики дефекта, позволяющий запоминатьв регистраторе 18 только разностисглаженных отсчетов, т,е. импульсную характеристику дефекта. 1 ил. 15 формирования сиг налов запрета,первый вход которой объединен свходом дефектоотметчика 14 и третьимвходом реверсивного счетчика 6 иподключен к прямому выходу триггера12 режима, второй вход объединен свторым входом конъюнктора 10 и подключен к инверсному выходу триггера12 режима, третий вход схемы 15 Фор -мирования сигналов запрета объединенс входом сброса триггера 12 режимаи поцключен к управляющему выходуФормирователя.13 кода, выход данныхкоторого соединен с входом реверсивного счетчика 6, а выход схемы 15формирования сигналов запрета подключен к тактовому входу регистра 9, Управляющие входы селектора 11 и формирователя 13 кода объединены и подключены к выходу компаратора 5, Устройство также содержит блок 16 выделения импульсной характеристики деФекта, первый вход которого подключен к регистру 9, а второй вход - квыходу реверсивного счетчика 6, блок17 управления, первый выход которогосоединен с четвертым входом схемы 5Формирования сигналов запрета, первым входом конъюнктора 10 и тактовымивходами Формирователя 13 кода и реверсивного счетчика 6, второй выходблок 17 управления подключен к второму входу блока 8 выделения разностисглаженных отсчетов, а третий выходблока 17 управления подключен к пятому входу схемы 15 формирования сигналов запрета, регистратор 18, под -ключенный к выходу блока 16 выделенияимпульсной характеристики дефекта,третий вход которого подключен к Формирователю 13 кода.55 Устройство работает следующим образом.При автоматическом сканировании бездефектной поверхности материала (не показано) скорость изменения выходного напряжения схемы 3 амплитудного преобразования сигнала не превышает быстродействия аналого-цифрового преобразователя 4. При этом на прямом выходе триггера 12 режма - логический 0, на инвесрном выходе логическая 1, Тактовые импульсы с выхода блока 17 управления через конь. юнктор 10 проходят на счетный вход селектора 11. Выходное напряжение компаратора 5, поступающее на управляющий вход селектора 11, изменяет направление счета (суммирование или вычитание тактовых импульсов) в зависимости от того, превышает напряжение на первом входе компаратора 5 компенсирующее напряжение на втором входе или наоборот. Если быстродействия аналого-цифрового преобразователя 4 хватает и отслеживание его входного напряжения идет с точностью + 1 младшего разряда,то выходной уровень компаратора 5 на каждом такте изменяется (на каждом такте компаратор 5 меняет свое состояние на противоположное). При этом на каждом такте меняется направление счета селектора 11 и его выходной код практически сохраняет свое значение.Если напряжение на первом входе компаратора 5 изменяется с такой скоростью, что компенсирующее напряжение на втором входе его не догоняет (дефект в зоне контроля), то выходной уровень компаратора 5 сохраняется неизменным, При этом селектор 11 производит накопление тактовых импульсов в одном направлении. При накоплении определенного числа импульсов (например 16) на выходе селектора 11 появляется импульс (селектор как бы выделяет шестнадцатый импульс), который устанавливает триггер 12 режима в единичное состояние, Селектор 11 при этом возвращается в исходное состояние. Появление логического 0 на инверсном выходе триггера 12 режима закрывает конъюнктор 10 для тактовых импульсов.Логическая 1" с прямого выхода триггера 12 режима устанавливает формирователь 13 кода в рабочее состоя, ние и он начинает формировать код последовательного приближения. Код последовательного приближения поступает на вход установки разрядов реверсивного счетчика 6, а так как при этом на установочном входе реверсивного счетчика 6 присутствует логическая "1", то этот код передается на1308885 5 выход. Для Фиксации импульсных хараккаждом такте тактовых импульсов иФормирует кодпоследовательного приближения. При этом триггер 12 режиманаходится в единичном состоянии. ЛоГическая 1 поступающая на установочный Б-вход триггера 21, устанавливает его в единичное состояние, приэтом на инверсном выходе триггера21 - логический "0". После окончанияформирования кода последовательногоприближения на управляющем выходеФормирователя 13 кода Формируется импульс, который поступает на третийвход схемы 15 формирования сигналовзапрета, т.е. на вход дизъюнктора22. Длительность этого импульса равна периоду тактовых импульсов, поэтому соответствующий управляющий импульс проходит через конъюнктор 23на управляющий вход регистра 9 и соответствующее этому моменту значениеразности поступает на выход регистра9. Так как блок 8 выделения разностисглаженных отсчетов работает с задержкой, то после отсчета с помощью кода последовательного приближения необходимо пропустить Б тактов,Это осуществляется с помощью схемы 15 формирования сигналов запрета.На входы 2 и 4 схемы, т.е. на входы 40конъюнктора 19, поступает соответственно уровень с инверсного выходатриггера 12 режима и тактовые импульсы. 1(огда цифровые отсчеты вновь начинают поступать, триггера 12 режимапереходит в нулевое состояние, на егоинверсном выходепоявляется логическаяединица и тактовые импульсы начинаютпоступать на счетчик 20, На выходе .гсчетчика 20 выделяется И-й импульс,который поступает на синхронизирующий вход триггера 21. А так как приэтом на прямом выход триггера 12 режима - логический нО,. то в моментпоступления синхроимпульса триггер21 переходит в нулевое состояние илогическая "1" с его .инверсного выхода поступает через дизъюнктора 22 навход конъюнктора 23, При этом соотвход цифроаналогового преобразователя 7, Одновременно с этим с выхода триггера 12 режима логическая "1" по ступает на дефектоотметчик 14, который отмечает место расположения дефекта.В следящем режиме блок 8 выделения разности сглаженных отсчетов накапливает результаты измерений на ветствующий управляющий импульс поступает через конъюнктор 23 на управляющий вход регистра 9, перемещаяразность сглаженных отсчетов на его теристик используется блок 16 выделения импульсной характеристики дефекта. При работе триггер 29 находится в нулевом состоянии, на его инвертирующем выходе - логическая "1",но так как на другом входе конъюнктора 30 импульсов нет, то информацияна выход регистра 24 не передается,При этом на выходе этого регистра установлено наибольшее значение кода.На выходе компаратора 25 при этом -уровень логического 0 и информациячерез схему 27 совпадения на регистратор 18 не проходит. При наличиидефекта в зоне контроля происходитрезкое изменение выходного напряжения схемы 3 амплитудного преобразования сигнала. Триггер 12 режима переходит в единичное состояние и начинает Формирование уравновешивающего кода последовательного приближения, При окончании Формирования кода на управляющем выходе формирователя 13 кода появляется импульс, который поступает на вход 3 блока 16 выделения импульсной характеристики дефекта. А так как на выходе триггера 29 в этот момент -логическая "1", то этот импульс проходит на управляющий вход регистра 24, передавая на его выход разность сглаженных отсчетов, соответствующую моменту появления первого отсчета последовательного приближения, т.е, первого крутого участка модуляционной характеристики дефекта, имеющей колоколообразный вид. В зависимости от того, насколько крутыми являются следующие участки модуляционной характеристики, с выхода реверсивного счетчика поступают отсчеты, сформированные либо с помощью следящего аналого-цифрового преобразователя 4,либо с использованием кода последовательного приближения, но в любом случае на восходящем участке модуляционной характеристики по величине они превышают значение первого отсчета, записанного в регистре 24. В этом. случае на выходе компаратора 25 - логическая "1" и информация через схему 27 совпадения проиходит на регистрацию. Этот же процесс продолжается и на нисходящей ветви моду1308885 Составитель Ю.ГлазковТехред Л.Олейник Корректор Н,Король Редактор Л,Гратилло Заказ 1790/34 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород,ул.Проектная,4 ляционной характеристики до тех пор,пока текущие значения кода не станутменьше первого отсчета последовательного приближения . Как только текущеезначение станет меньше этого отсчета, компаратор 25 перебрасывается в0, по отрицательному перепаду формирователем 26 импульсов формируетсяимпульс, который переводнт триггер29 в нулевое состояние (триггер установлен в единичное состояние задержанным импульсом с управляющеговыхода формирователя 13 кода) и одновременно устанавливает максимальное значение кода на выходе регистра 1524, Таким образом, на регистратор 18передаются значения разности сглаженных отсчетов, описывающие только импульсную характеристику дефекта, ане процесс контроля бездефектных 20участков материала. Формула из обре те ния Устройство для вихретоковой дефектоскопии, содержащее последовательно соединенные генератор гармонического напряжения., резонансную систему с вихретоковым преобразователем, схему амплитудного преобразования сигнала и аналого-цифровой преобразователь, состоящий из соединенных последовательно компаратора, первый вход которого является входом аналого-цифрового преобразователя, реверсивного 35 счетчика и цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу компаратора, соединенные последовательно блок управления, выход которого подключен к управляю-. 40 щему входу реверсивного счетчика, блок выделения разности сглаженных отсчетов, второй вход которого подключен к выходу реверсивного счетчика, и регистра, а также регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,сцелью увеличения производительностиконтроля в автоматическом режиме, оноснабжено блоком выделения импульсной характеристики дефекта, первыйвход которого подключен к регистру,второй вход соединен с выходом реверсивного счетчика, а выход подключенк регистратору, схемой формированиясигналов запрета, управляющий входкоторой подключен к блоку управления,а выход соединен с тактовым входомрегистра, соединенными последовательно конъюнктором, селектором,триггером режима, прямой выход которого подключен к первому входу схемыформирования сигналов запрета, а инверсный выход соединен с вторыми входами конъюнктора и схемы формированиясигналов запрета, и формирователемкода, выход которого подключен к входу данных реверсивного счетчика, управляющий выход соединен с входомсброса триггера режима и третьимивходами схемы формирования сигналовзапрета и блока выделения импульснойхарактеристики дефекта, счетный входформирователя кода объединен с первым входом конъюнктора и четвертымвходом схемы формирования сигналовзапрета и подключен к выходу блокауправления, вход управления формирователя кода объединен с входом управления селектора и соединен с выходомкомпаратора, и дефектоотметчиком,вход которого объединен с третьим входом реверсивного счетчика и подключен к прямому выходу триггера режима.