Способ неразрушающего электромагнитного контроля физико- механических параметров материалов и изделий и устройство для его осуществления
1. Способ неразрушающего электромагнитного контроля физико-механических параметров материалов v изделий , заключающийся s том, что измерительную цепь первичного преобразователя возбуждают периодическм повторяющимися импульсами напрг: кэния и измеряют среднее значение однополярных полуволн собственных затухающих колебаний на элементах цепи первичного преобразователя.о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с це.пью повышения достоверности контроля и расширения диапазона контролиоуемых параметров, обеспечивают в измерительной цепи апериодический переходный процесс путем изменения характера коммутации и структуры изнеритеяьной цепи, выбирают по критерию ма ссимальной чувствительносT .-i к парэметрак контроля или максимального отличия в чувствительности к зти.ч параметрам гфомежутки времен;: и полуволны для отбора информ .аци;:, общее число которых равно числу одновременно контролируемых паракетров; из,--,еряют в апериодических выходных сигналах мгновенные зна1;еи:1Я г апряжений з выбранные моменту времени и соедние значения напряжений выбрз ных участков переходного процесса-, а также максимальные или средние значения напряжений GL-iopaHHbix полуволн собственных затухающих колебаний в измеритель- ; ной цепи .приводят аыделенные сигналы к одной форме и используют для определения контролируемых параметров , 2. Устройство для неразрушающе (ТЕзиЛ гс электромагнитного контроля физико-механических параметров материалов V, изделии.; cQ.aepiKaiiiSe последовательно соединенные rei-;epavop импульсое напряжения, измерительну 0 цепь перЕ/ц -ого преобразователя, блок обработ;-: , информации и измерительный блок с V -П Л - а ю L. е е с я тем. что, с цэлью повь1 ения достоверности г-онтроля и расширения диапазона контро-Пипуемых г.араметров, измерительная L|e:u; выполнена Е виде колебательного . подклочес-:ного к генератору мерзз активное сопротивление посред™ стзсм коммутатора.
Gi „ С,ОВЕТСЯИК
ССЦИАЛИСТИЧБСИИХ
РЕСГ1УБЛИН („., С О i 11 27/90
GCYPAPCTBEHHHA КОМИТЕТ СССР
flG ДЕЛА14 ИЗОБРЕТЕКИЙ И ОТ1-1РЬ1ТИЙ (21) ?7,5254/25-28 (22) 04.06.79 (46) 30.07.83, Бюл. 11 28 (72) М.А.Яцун (71) Квано-франковский институт нефти и газа (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
N 587385, кл. G 01 N 27/87, 1978.
2. Авторское свидетельство СССР
6 486212, кл. О 01 Б 7/06, 1974, 3, Ме|одь неразрушающих испытаний.
Род ред. P. Iàpïà. >I., "Мир", 1 12. с. 396-399 (прототип) . (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ЗЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЦЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ И 1 ЗДЕЛИ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ„ (57) 1. .Способ неразрушающего злектромагнитного контроля физико-механических параметров материалов р изделий, заключающийся в том, что измеритель ую цепь первичного преобразователя возбуждают периодически ооВ торяющимися импульсами напря>-ения и измеряют среднее значение сднополярных пол ролн собственных затухающих копебаний на элементах цепи первичного преобразователя.„- т л и ч ю шийся тем, что, с целью повышения достоверности кочтроля и расширения диапазона контрслиоуемых параметров, обеспечивают в измерительной цепи апериодический переходный процесс путем изменения характера коммутации и структуры и,"-мерительной цеги, выбирают по кр -ерив ма с»:агьной чувствительно" к параме гран контроля или максимальногo отличия в чувствительности к этим —,àpàìåò àí промежутки времен- и полуволны для отбора информац;.:. Общее 1исло которых равно чи=лу нов еменно контролирусмых †:.араметрсв, из;.еряют в апериодических зь1хсдных cé, валах мгHoBBHHble, зн; †;;еl-,я,апряжений в выбранные момен,=.:, времени : соедние значения нагряжений выоранных участков перехадного процесса., а также максимальные или средние значения напряжен".,й :.- ь1,=раиных полувслн собственных зату> ающих колебаний в измерительн: и цепи,приводят выделенные сигналы c с-д вЂ, ой фсpMp.. и используют для оп редел:Hblя кон г рслируемых и а раме ioç .
2. Устройство для неразрушающего злектромагнитного контроля физико- механических;-1араметров материалов и i-з,;;ели,, со,;ержа„ге последовательно среди неннь1е: виера . op Hylii vfibcoB
H -,à =. —;ЕНИЯ, ИЗНЕрИтЕЛЬНУЮ ЦЕПЬ ПЕр;,-ого преобразователя, блок обраб т.:,: НОормаiiии и измерительный блок . 1;. ч а ю " е е с я тем, что " с;:,:=.1ью повышения достоверности
i .oнт, оля и расширения диапазона кОнт рсписуемь х ..арr метров > измерительная це- . выполнена в. виде колебательного кс -,:т - ра, -:oöê. l;îHcннсго к генератору i=p:==. активное сопротивление посред= стасм коммутатора. O)2i-I96
Йзобретение относится к неразрушающему эле. .-(рома гнитному контролю физико-механических параметров и иэделий и МОжет использОВс!ться Для опре деления магнитной Г|роницаемости, электропpQBQpHQcти, ТОЛЩины и мругих паГ)аметров изделий.
>1звестен способ неразрушающего эл(«ктрома Гни ;HQi c КОнтрОля Физико ме со ханических параметров материалов и изделий > заключающий(„ я в том, чт(;" иэ- делие намагничиваю . Поочередно в двух взаимно перпендикулярных направлениях и eнализируют величину сигнала элект- рОНВГнитнОГО преОбразОБателЯ (иЗмеря" ют Остаточную намагниченность изделия и по величине : гла поворо-à "тангенциальной составляющей BBKTQpe Qcта !ОчнОЙ нема Г I è 48HI IocTи судя т О KQH рол :руемом параметре (1 . устройство для Осуществления укаспоооба Содержит источник постоянного тока, электронный коммутатор, намагничивающую систему и ферроэондовый преобразователь, установленный Р плэскОсти пОлюсОВ маГнито пвОВОДОВ намаГничивающеЙ системы с
BQ3fIQ)l(". ОСТЬЮ ПОВОрОТа ВОКруГ 88 ОСИ. - едостатками указанных способа и устрОЙства являются зависимость ре- 3О эультатов контроля от изменения величины зазора между преобразователем и изделие;; и отсутствие одновременноо контре ля нескольких параметров. v!3B8cTeH также cRQQQQ неразрушающеГО ." ЛектрОНЗГнитнОГО КОнтрОпя фи
3I-KQ-механических параметров материа лсв и изделий, заключающийся в том, что в иэделии возбуждают вихревые токи прямоугольными импульсами посредством электромагнитного преобраЗсВателя Определяют За четыре пери ода тока возбуждения среднее значечетырех промежутков времени на
> протяжении котррых выходной а Терио- л( дический сигнал уменьшается до cQc!T ветствующих заданных уровней,, пс указанному среднему значению судят
° везу-".:-.. "- :.- (.-). .",Стройство для реализации данно- .О го способ- содержи", последовательно соадине IHL!e импульсный генератор тока„ индукционный датчик, усилитель„ двухполупериодный выпрямитель, пиковый детектор-индикатор., а также блок
c>андартнОЙ амплитYäû ВыпОлненный в виде формирователя ступенчатого сигнала, схем совпадения, связанных
НИМ ВХОД ЗМИ, И ПОДКЛЮЧ81-IHO O K выходам схем совпадения масштабноГО узла
Недостатком данных способа и усТройства также является невозможность одновременного контроля нескольких парам(»трОВ с Взаимнои их p83BR3
КОЙ .
Наиболе . близким к предлага=-.;èQè по техни каской сущности является способ неразрушающего электрсмагнитного контроля физико-механических паpaH8TpQB !=- териалов и иэделий, заключающийся в том, .o измерит -:üну о цепь первичного преобразователя
Возбуждают периодически ГQBTopR vu!Iiмися импульсами напряжения и измеряют среднее значение однополярных полуволн .",Обственных затухающи.«:= колебаний,ie eэлементах
Но. «3 прсОбразова Гюля
1 -ъ >
Устройство для осуществления известного способа содержит последов,— тельно соединенные генератор пульсо э напряжения „ измерительную цепь и:;рви:ного преобразователя., блок обработ:; информации ., Иэмеви— ельный блок. нерО(.таткам изB(".. тHi»!х с ос .. ба
Hr устройства o«носятсR гзаимнсe влияние одних ifepef«ie ipQB на другие () апример, сильное влияние измен=-:,ния Величины зазор.- eÿäó преобразователем и обbeKTQM контроля на пок;::"-iния инди>;атQpa измеряемого параметра) и о1су ствие од
BpeHeHHQÃQ KoHTpopR несколь ких Г а раметров с их взаимнсй развязкой.
Цель изобретения - повышение достоверности контроля и расширение диапазона контролируемых параметров.
Поставленная цель достигается тем, что согласн- Способу .- еразрушающего контроля физико-механических паваметрОВ материалоВ и изделий, Заклю:-:=ющемуся B том, ",io HOHepèTeëьную ц пь первично; э преобразователя зозбуждае-:; периоди-1ески повторяющимися им, пул ь сами напряжения и к.»«меряю«: среднее значение однополярных полуволн собсTBBHHM)(затухающих колебаний н элементах цепи первичногQ преобразователя, обеспечивают В измерительной цепи апериОдический переходный проиесс путем и"=.HBHeHIя характера коммутации и структуры измевитель ной цепи, выбивают по критерию максимальнОЙ чуВствительност. i к парамет
1032406 рам контроля или максимального отличия в чувствительности к этим параметрам промежутки времени и полуволны для отбора информации, Общее число
Которых равно числу одновременно контролируемых па рамет ров, изме ряют в апериодических выходных сигналах мгновенные значения напряжений в выбранные моменты времени и средние значения .напряжений выбранных участ- lÎ ков переходного процесса, а также максимальные или средние значения напряжений выоранных полуволн собственных затухающих колебаний в измерительной цепи, приводят выделенные 15 сигналы к одной форме и используют для определения контролируемых пара-. метров.
Указанная цель достигается теч, что в устройс ве для неразрушающего электромагнитного контроля физико-механических параметров материалов и изделий, содержащем послсдовательно соединенные генератор импульсов напряжения, измерительную 25 цепь первичного преобразователя, блок обработки информации и измерительный блок, измерительная цепь выполнена в виде колебательного контура, подключенного к генератору через ак" тивное сопротивление посредством коммутатсра.
Сущность способа неразрушающего электромагнитного контроля состои"; в использовании различного характера изменения чувствительности выходных сигналов измерительной цепи первичного преобразователя к различным параметрам объекта контроля в -;естационарных режимах работы преобра40 зователя для выделения связанной линейно независ",ìîé многопарачетровой информации с последующей ее развязкой таким образом, что каждыи из конечных сигналов является
45 функцией толькс одного из контролируемых гарачетров, что и обеспечивает их одновременный раздельный контроль. Нестационарные режимы работы первичного преобразователя выэываютS0 ся поочередныч включением и отключением цепи первичного преобразователя от источника постоянного напряже ния, что равносильно питанию цепи периодическими импульсами напряжения прямоугольной <рормы. В общем случае период повторения возбуждающих импульсов следует выбирать примерно в пять раз ООльше эквивалентнОй пОстОян ной времени переходного процесса, что исключает потерю информации в конечной стадии переходных процессов. паличие значительного активного сопротивления при включении цепи обеспечивает апериодический характер гереходного процесса, а при отключен...и цепи возникают сооственные затухающие колебания за счет энергии магнитного поля преобразователя и электрического поля конденсатора„ подклю еннсго параллельно обмотке возбуждения преобразователя, что сущест==-нно увеличивает объем информации.
Выделение связанной линейно независимой информации следует осуществлять lIG критерию максимальной чувствительности и максимального отличия с чувствительности к заданной совокупности одновременно контролируемых параметров, простота взаимной развязки которых зависит от четкости выбора моментов и промежутков времени для отбора информации, в том числя и узловых точек переходных
Hапряъении, Б качестве информативных величин ь агpðèîäè÷åñêèõ выходных сигналах используются мгновенные значения напряжений в выбранные моменты времени и средние значения напряжений выбоаннь.х у-i,àñòков, а в собственных затухающих колебаниях иcïoëьзуются максииальнь, е или средние значения напряжений Bûeiранных полуволH При этoH
GGIUee числ 3 информативных величин рав. э числу одновременно контролиру. емых,эчеряямых v подавляемых) парам тров.
Ча чертеже представлена блок-схе ча còðoéñòûd для неразрушающе;o . электромагнитного контрэг1я физиком;:.=-Нических г=-pasezpoa и изделий.
Устройство содержит последоватег:но соединенные Ic-,очник 1 питания, - = Håldòàð 2 импульсoB HdllpRæåния, измерите.чьную цепь 3 первичного преобразователя 4, блок обработки информации, включающий электронные . ключи 5, пиковые детекторы б, инте-граторы 7 и многофазный мультивибратор 8, и ичзерительный блок 3, йзчеритег1ьная цепь 3 первичного преобразователя выполнена в виде комму а..ора 0, активного cîpðîòèâления 11 : колебательного контура
> 0)2t-tJ36
ОоразованнОГО перв(!(!!4ОЙ обмоткой преобразователя ч(и конденсатором
1 .
CI1oco6 с помощью «vстройстВа ocg" ществляется следующим образом.
Ког!Ябательный контур 12 через активное сопротивление: 1 поочередно подключается и отключаетс).-, оi источ ника 1 пОс«гояннОГQ напряжения От Гя нера. гора 2. Цо!4 этом коммугатор 1L!
†.G0÷åðåäíî изменяет характер,îììóтации и =ò.ðóêòóðó измерительной цепи преобразователя: при включени!4 измерительной цепи первичного преобразователя в переходном процессе
J÷àcTâóBT активное сопротивление
11, а при отключении переходный
1роцесс протeêKàBåBò только В колебательном контуре 12. (1оз-!Яз;4у при вкг!ючении переходный процесс носит апериодический характер,а при откпю чении возникают собственные затухаю щие колебания. В качестве коммута1(! MGN T 6blT b f4C!10J1bзОВВН лупроводниковый TранэHcTop, р860! аю щий в ключевом режиме. ! з измерительной цепи перви (ного преобраэова JBëÿ 4! (измерительной Обмоткии преобразователя, на груже;-!ной на большое сопротивление ) .!ереходньге напряжения в форме апериодических
;(Олябательных затухающих сигналоь,, -:оступают на отдельные электронbblc ключи 5, которые управляются сигналами от многофаэного муль",,;-Iè6ратора 8, раоотающего В ждущем режи В, и выделяют промежуточные сиг-ia ° 8. различные:(="oaKTBpHb!8 участки паряхОдных напряжении по Bb!6pBHHG му критери;(! отбора информации.
Из зляк!ронных ключей 5 Выбранные прсмяжутcr -!Ные и ГнB. Jb! поступаюi на . !Иковые дятc K Qpbf (для вь! д!еле н!!4я иэ ниK максимальных (1ачяний и Hd .=, lTF!-раторы 7 для полу-rpHHR средних
3 на че!-!Ии сОО! FJBòñò Ву!О!1(4Х и ВОмежутО и"
- btx си Гнало В, !!Опуч(эннь!я максималf,нь!я и средние з!:!а -:ен4я промежуточнь!. :. Сигнаг!(!В посту!-;ают В иэмеоител!-II!.iv, блок !,Gc Осущяс . Вляят ся !,. (Взаимная pd э
BR8 (8 И раЭГ(ЕЛЬНОЕ ИЭМЕрЕНИЯ ВСЕХ
,.":QHT РолиРУЯ t i, f3 f48 pi IT Bëb НО ГО блО;(з =. ИОжет áblT b применсно с!бобые!-;ноя " .з IBpител=ное устро ст ВО, применяющееся при мно "оп с !PÝÌBТ РОБОМ ЗЛB КТО()!4г I H!4 Т НОМ КОНТ PPQ ле: KopHBI4 рное, авто!4а; и-;ески ре!!!аюfl,==я систем,: ppàâ!- Bний KОтоpая соОт ветci cует совокупности конт Вол ируемых и (рор!- ирую!(! Вp. В=!Ход!. ыя си Г налы, каж дый из хз орь!х являя ; с. :. 0J /!HKöf(BÉ TG. 1,::Q однo: — иэ ко- iрог;:--!руемь-х г;аp="-. :IBòp0í опознг!(!щ(е;=. --"8òã мат4 Iеcк! относящее конт;: Q.—;ир.::-i-:ófl д: —. r 8,1!, к 3I!РЯДЯ IBHHQI!У . а(.сУ . г ..с ., с:- но(,,,:,., >Oiо;Верности Ко!-Ьт poJIp. Особен:- .с при кангро(;:"-. движущихся ма-:ериалов и изделий !,":эволяет вести одновря я!-" -Вый контроль несксльких — оамят ров t(.эip (и =:ë " -! и из "iBëff . 1032406 ВНИИПИ Заказ 5395/50 Тираж 873 Подписное Филиал ППП "Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4
