Устройство для электромагнитного контроля

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 02.04.81 (21) 3271272/25-28 И) М.КВ. с присоединением. заявки Но 6 01 Ы 27/90 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий,14(088.8) Дата опубликования описания 15 .02 . 83 72) Авторыизобретения В,М.Захаров и А,Н.Федоров(71 ) Заявитель(54), УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИАГНИТНОГО КОНТРОЛЯИзобретение относится к неразрущающему контролю и может быть использовано для электромагнитного контроля электропроводящих объектов.Известно устройство для электромагнитного контроля, содержащее последовательно. соединенные генератор переменного .тока, дифференциальный электромагнитный преобразователь, компенсатор, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, а также фазовращатель, включенный между выходом электромагнитного преобразователя и опорным входом фазочувствительного выпрямителя 1.5Недостаток данного устройства состоит в низкой надежности контроля, что связано с низкой чувствительностью устройства к дефектам, так как их воздействие может подавляться фазочувствительным выпрямителем.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор переменно-, го тока, рабочий и образцовый электро" магнитные преобразователи, каждый из которых состоит из возбуждающей обмотки, подключенной к выходу генератора, и коаксиальных с ней двух З 0 основных и двух измерительных обмоток, основные измерительные обмотки имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки установлены с осевым зазором относительно основных, идентичны с ними по,геометрйческим размерам и соединеныпоследовательно-встречно, последовательно соединенные компенсатор,усилитель, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, резистор, последовательно соединенные второй компенсатор, второй усилитель, фазовращатель и усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя, соответствующие концы возбуждающих обмоток, а также основных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общей шиной, входы первогокомпенсатора соединены соответственно с выходами основных измерительныхобмоток рабочего и образцового электромагнитных преобразователей,-а также с выходом генератора переменного тока, входы второго компенсатора соединены соответственно с выходом дополнительных измерительных обмоток рабочего электромагнитного996928 60 преобразователя и выходом.генератора, а выход дополнительных измерительных обмоток образцового преобразователя подключен через резистор к общей шине 2,3Однако и это устройство не обладает необходимой надежностью койтроля, что также связано с возможностью подавления воздействия дефектов фазочувствительным выпрямителем устройства,Цель изобретения - повышениенадежности контроля. Поставленная цель достигается тем,что устройство для электромагнитного контроля, содержащее генератор переменного тока, рабочий и образцовый электромагнитные преобразователи, каждый из которых состоит из возбуждающей обмотки, подключенной к выходу генератора икоаксиальных с ней двух основныхи двух дополнительных измерительныхобмоток, основные измерительные обмотки имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно,дополнительные измерительные обмот-ки установлены с осевым зазором относительно основных,.идентичны сними по геометрическим размерам исоединены последовательно-встречно,последовательно соединенные компенсатор, усилитель и фазочувствительный выпрямитель, последовательно соединенные второй компенсатор, второй усилитель и усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя,резистор и индикатор, соответствующие концы возбуждающих обмоток, атакже основных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общей шиной, входы первого компенсатора соединены соответственно с выходами основных измерительных обмоток рабочего и образцового электромагнитных преобразователей, а также с выходом генератора переменноготока, входы второго компенсаторасоединены соответственно с выходомдополнительных измерительных обмоток рабочего электромагнитного преобразователя и выходом генератора,а выход дополнительных измерительных обмоток обраэцовогс преобразователя подключен через резистор кобщей шине, снабжено. управляемымусилителем постоянного тока, включейным между выходом фазочувствительного выпрямителя и индикатором, ипоследовательно соединенным третьим усилителем, подключенным входом к выходу второго компенсатора, амплитудным детектором и фильтром, подключенным выходом к управляющему входу управляемого усилителя постоянного тока,На фиг.1 представлена структурная схема устройства для электромагнитного контроля; на фиг,2 - годографы вносимых напряжений, поясняющие работу устройства,Устройство для электромагнитного контроля содержит генератор 1 переменного тока, рабочий электромагнитный преобразователь 2,и образцовыйэлектромагнитный преобразователь 3, ц который состоит из возбуждающей обмотки 4, подключенной к выходу генератора 1 переменного тока, и коаксиальных с ней двух основных измерительных обмоток 5 и 6 и двух дополнительных измерительных обмоток 7и 8, основные измерительные обмотки5 и 6 имеют разные диаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки7 и 8 установлены с осевым зазоромотносительно основных, идентичны сними по геометрическим размерам исоединены последовательно-встречно,образцовый электромагнитный преобразователь 3 идентичен рабочему исостоит из возбуждающей обмотки 9,оснбвных измерительных обмоток 10и 11 и дополнительных измеритель-ных обмоток 12 и 13, последовательно соединенные компенсатор 14 и уси литель 15, фазочувствительный выпрямитель 16, управляемый усилитель 17переменного тока я индикатор 18,компенсатор 14 соединен своими входами соответственно с выходами ос новных измерительных обмоток 5 и 6рабочего электромагнитного преобразователя 2 и основных измерительныхобмоток 10 и 11 образцового электромагнитного преобразователя 3, последовательно соединенных второгокомпенсатора 19, второго усилителя20, фазовращателя 21 и усилителяограничителя 22, подключенного выходом к опорному входу фазочувстви тельного выпрямителя 16, соответствующие концы возбуждающих обмоток4 и 9, а также основных и дополнительных измерительных обмоток 5,6,10,11,7,8,12 и 13 соединены с общейшиной, выход второго компенсатора19 через третий усилитель 23, амплитудный детектор 24 и фильтр 25соединен с управляющим входом усилителя 17, входы второго компенсатора 19 соединены соответственнос выходом дополнительных измерительных обмоток 7 и 8 рабочего электромагнитного преобразователя и с вы-ходом генератора 1 переменного тока,а выход дополнительных измерительных обмоток 12 и 13 образцовогоэлектромагнитного преобразователячерез резистор 26 подключен к общейшине.Устройство для электромагнитного контроля работает следующим образом.Формула изобретения Возбуждающие обмотки 4 и 9 электро магнитных преобразователей запитываются от генератора 1 переменного тока и возбуждают в контролируемом и образцовом объектах вихревые токи, В процессе перемещения контролируемого объекта электромагнитное взаимодействие между возбужденными вихревыми токами и измерительными обмотками преобразователя изменяется в соответствии,с изменением параметров контролируемого объекта в зоне электромагнитного воздействия, Если свойства контролируемого объекта, например электропроводность, отличаются от свойств образцового, тона выходе компенсатора 14 будет получено напряжение, пропорциональное вектору РОР (фиг.2), где точка Ро на комплексной плоскости соответствует свойствам образцового, а Р - контролируемого объектов, Полученное напряжение после усиления усилителем 15 поступает на вход фазочувствительного выпрямителя 16. Одновременно с этим напряжение с выхода дополнительных измерительных обмоток 7 и 8, пропорциональное вектору Р 1 Р после преобразования компенсатором 19, усилителем 20, фазоврашателем 21 и усилителем-ограничителем 22 поступает на опорный вход фазочувствительного выпрямителя 16. Фаэоврашателем, 21 фазаопорного напряжения устанавливается ортогонально к фазе напряжения, соответствующего вектору Р 1 Р, показывающему изменение вносймого напряжения при изменении подавляемого параметра, например, зазора, В результате на выходе фазочувствительного выпрямителя 16 получено напряжение, пропорциональ 1 1 ное напряжению проекции Р,Р вектора РОР 1 на линию опорного напряжения Поп (1). Фаза опорного напряжения, необходимая для Подавления. неконтролируемого параметра, прц изменении контролируемого параметра автоматически корректируется, Фаза напряжения Р 1 Я , вносимого при воздействии дефектов сплошности, носит случайный характер и может совпасть с фазой вектора, соответствующего подавляемому параметру, Для регистрации таких дефектов напряжение, пропорциональное вектору Р 01,с выхода компенсатора, 19 усиливается усилителем 23, детектируется с помошью амплитудного детектора 24, ,фильтруется фильтром 25, например, полосовым, настроенным оптимальнымобразом на импульсы выпрямленного напряжения, соответствующие дефектам, и поступает на управляющий вход управляемого усилителя 17 постоянного тока. Коэффициент коррекции с последнего при воздействии напряжения на управляюший вход устанавливается большим 1, что позволяет зарегистрировать дефект при любой фазе вносимого им напряжения,Дополнительная обработка сигнала,основанная на коррекции результирующего сигнала импульсами выпрямленного с выхода компенсатора напряжения, .может использоваться и в более прос тыхустройствах с фаэовой отстройкой от вариации некотролируемого параметра, однако точность контроля в этомслучае ниже.Предлагаемое устройство для элект ромагнитного контроля позволяет выявлятьдефекты сплошности при одновременном измерении контролируемого и подавлении мешаюшего параметраконтролируемого объекта или изменении.20 условий контроля, что определяет,высокую надежность контроля. Устройство для электромагнитного.контроля,содержашее генератор переменного тока, рабочий и образцовыйэлектромагнитные преобразователи,З 0 каждый из которых состоит из воэбуждаюшей обмотки, подключенной к выходу генератора, и коаксиальных с нейдвух основных и двух дополнительныхизмерительных обмоток, основные изЗ 5 мерительные обмотки имеют разныедиаметры и соединены последовательно-согласно, дополнительные измерительные обмотки установлены с осевым зазором относительно основных,идентичны с ними по геометрическимразмерам и соединены последовательновстречно, последовательно соединенные компенсатор, усилитель и фазочувствительный выпрямитель, последовательно соединенные второй компен сатор, второй усилитель фазоврашатель и усилитель-ограничитель,подключенный к опорному входу фазочувствительного выпрямителя, резистор и индикатор, соответствующие кон цы возбуждающих обмоток, а такжеосновных и дополнительных измерительных обмоток соединены с общейшиной, входы первого компенсатсрасоединены соответственно с выхода ми основных измерительных обмотокрабочего и образцового электромагнитных преобразователей, а также с выходом генератора переменного тока,входы второго компенсатора соедине ны соответственно с выходом дополнительных измерительных обмотокэлектромагнитного преобразователя ивыходом генератора, а выход дополнительных измерительных обмоток образ цового преобразователя подключенччерез резистор к общей шине, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности контроля, оно снабжено управляемым усилителем постоянного тока, включенныммежду, выходом фаэочувствительноговыпрямителя и индикатором, и последовательно соединенными третьим усилителем, подключенным входом к выходу второго компенсатора, амплитудным детектором и фильтром, подключенным выходом к управляющемувходу управляемого усилителя постоянного тока. Источники информации принятые во внимание при экспертизе. 1, Авторское свидетельство СССР Р 458702, кл. С 01 Н 27/90, 1975. 2, Авторское свидетельство СССР Р 59 б 874, кл. 0 01 Ю 27/90, 1978/61 Тираж 871 ВНИИПИ Государственяогпо делам иэобретени 113035, Москва, Ж,Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5