Способ контроля диаметра цилиндрических изделий и устройство для его осуществления

 

1. Способ контроля диаметра цилиндрических изделий, заключающийся в том, что в идделии с помощью нак тюдного преобразователя возбуждают вих ревые токи в измеряют вносимое пехс т жение преобразователя, отличающийся тем, что, с целью повьпп& ния точности контроля диаметра, изделие перемещают с постоянной скоростью перпендикулярно его оси в зоне контроля преобразователя и измеряют емя изменшия вносимого нахфяженйя от максимального по модулю значения до уровня О,3 - g 0,8 от максимального значения, и по СП измеренному емени определяют диаметр изделия. с: со со 00 О1 СП

55 сОюз сОВетсних соцИАлистичесних

РЕСПжЛИН

09) (И) А (д) G 01 В 7/12; G 01 И 27/90 госудА ственйый комитет сссР по делАм изОБРетений и ОтнРытий

Р;, .:... . с ." М

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ,Ц, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 5»;„.„, (21) 3430339/25-28 (22) 26.04.82 (46) 07.08.83. Бюл. М 29 (72) А. С. Бакунов (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 531.717. 1 (088. 8) (56) 1. Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под редакцией Г. С. Самойловича. М., "Машиностроение", 1976, с. 239-244.

2. Исследование влияния геометричеоmx факторов при вихретоковом неразрушаюшем контроле. М., МЭИ, 1982, с. 78 (прототип). (54) СПОСО Б КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛЙИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУКЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ контроля диаметра цилиндрических иэделий, заключающийся в том, что в изделии с помощью нак ладного преобразователя возбуждают вих.ревые токи и измеряют вносимое напряжение преобразователя, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с целью повышения точности контроля диаметра, изделие перемещают с постоянной скоростью перпендикулярно его оси в зоне контроля преобразователя и измеряют время изменения вносимого напряжения от максимального по модулю значения до уровня 0,3 - Я

О, 8 от максимального значения, и по измеренному времени определяют диаметр изделия.

1 33855

2. Устройство для контроля диамет ра цилиндрических изделий, содержащее последовательно соединенные автогенера тор блок накладных вихретоковых пре,образователей, амплитудный детектор и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности конт роля диаметра, оно снабжено включенными между амплитудным детектором и индикатором последовательно соединенными

Изобретение относится к нераэрушающему контролю физико-механических параметров материалов и изделий и может быть использовано для контроля диаметров цилиндрических изделий, например, при производстве труб.

Известен способ контроля диаметра цилиндрических иэделий, заключающийся в том, что изделие помешают в проходной в ихретоковый преобразователь, измеряют вносимое напряжение преобразователя и по нему определяют величину диаметра изделия 1 1.

Недостатком способа является то, что вносимое напряжение преобразователя зависит и oi других параметров изделия: удельной электрической проводимости и магнитной проницаемости материала изделия, толщины стенки трубы и т.п. Влияние этих параметров-ухудшает точность измерений. Кроме того, чтобы не сказывались поперечные смешения изделия в преобразователе, необходимо иметь в зоне контроля однородное электромагнитное поле, для чего обычно делают длину возбуждающей катушки преобразователя много больше его диаметра, что может привести к трудностям при создании преобразователей для контроля изделий больших диаметров, Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ контроля диаметра цилиндрических иэделий, заключающийся в том, что в иэделии с помощью накладного преобразователя возбуждают вихревые токи и измеряют вносимое напряжение преобразователя, по которому определяют величину диаметра. Устройство для контроля диаметра цилиндрических изделий, содержадифференцируюшей цепью, пороговым блоком, схемой совладения и блоком измерения длительности импульса, включенными между амплитудным детектором и вторым входом схемы совпадения последователь но соединенными пиковым петект ором, делителем напряжения и компаратором, второй вхоа которого сиецинен с выходом амтплитуцного детектора.

2 ! шее последовательно соединенные amoreI нератор, блок накладных вихретоковых преобразователей, амплитудный детектор и индикатор (2) . . Недостатком способа и устройства является влияние на результаты контроля других параметров контролируемого изделия, а также зазор между преобразователем и иэделием.

10 Цель изобретения — повышение точности контроля диаметра.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля диаметра цилиндрических иэделий, заключаюшем t5 ся в том что в изделии с помощью накладного преобразователя возбуждают вихревые токи и измеряют вносимое напряжение преобразователя, изделие перемещают с постоянной скоростью перпен20 дикулярно его оси в зоне контроля пре1

1 образователя и измеряют время изменения вносимого напряжения от максимального по модулю значения до уровня 0,3—

0, 8 от максимального значения, и по

25 измеренному времени определяют диаметр иэделия.

Устройство для осуществлен я способа, содержащее последовательно соединенные автогенератор, блок накладных

М0 вихретоковых преобразователей, амплитудный детектор и индикатор, снабжено включенными между амплитудным детектором и индикатором последовательно соединенными дифференцирующей цепью, по35 роговым блоком, схемой совпадения и бло,ком измерении длительности импульса, включенными между амплитудным детек гором и вторым входом схемы совпадения последовательно соединенными пиковым детектором, делителем напряжения и ком40

3 .О3 параторомэ иторОй вход KOToporo соеди нен с выходом амплитудного детектора.

На фиг. 1 приведены зависимости модуля вносимого напряжения накладного вихретокового преобразователя, пронормированного по его максимальному значению, от поперечного перемещения цилиндрического изделия относительно преобразователя; на фиг. 2 - структурная схема устрой ства для контроля диаметра цилиндричес - щ кнх иэделий; на фиг.. 3 - эпюры напряжений отдельных узлов устройства.

Устройство для контроля диаметра цилиндрических иэделий содержит amoreнератор 1, блок 2 вихретоковых преобразователей, амплитудный детектор 3, дифферен ируюшую цепь 4,. пороговый блок 5, пиковый детектор 6, делитель 7 напряжения, компаратор 8,- схему 9 совпадения, блок 10 измерения щ длительности импульса и индикатор 11, Вносимое в преобразователь напряжение в зависимости от поперечного перемещения цилиндрического изделия изменяется, образуя колоколообразный р5 импульс (фиг.l}. При этом ширина импульса тем больше, чем больше диаметр изделия D. При фиксированной скорости движения У расстояние,5, при котором ,модуль напряжения спадает до уровня, пропорционально времени движения 1

По нему и целесообразно проводить измерение диаметра. И силу того, что поперечные перемещения влияют, главным образом, только на модуль вносимого напряжения, и линии годографов

35 вносимого напряжения в зависимости от изменений других параметров изделия (удельной электрической, проводимости материала, толщины стенки трубы и т.n,) близки к подобным кривым при разных значениях смещения, такой способ позволяет измерять диаметр изделия независимо от остальных его параметров.

Уровень напряжения к целесообразно выбирать из лиапазона 0,3 — 0,8, где достигается максимум производной

8Q fdic, что обеспечивает более точную фиксацию нужного момента времени.

Устройство работает следующим образом, Автогенератор 1 питает синусоидальным током блок 2 вихретоковых преобразователей, который состоит, например, иэ двух идентичных накладных 55 преобразователей, один иэ которых яв ляется измерительным, а другой служит для компенсации начального выходного

3855 4 напряжения измерительного преобразователя и включен с ним по дифферен( циальной схеме. В результате перемещения изделия в зоне контроля измерительного преобразователя на его выходе появляется напряжение так, что после выпрямления его На выходе амплитудного детектора 3 появляется колоколообразный импульс (фиг.3).

Этот импульс воздействует на дифференцирующую цепь 4, и на ее выходе появляется двухполярный импульс, причем переход иэ одной полярности в дру-. гую. происходит в момент достижения максимума модуля выходного напряжений блока 2 преобразователей. Смена. полярности выходного напряжения дифференцирующей цепи 4 приводит к срабатыванию порогового блока 5 так, что: высокий потенциал на его выходе держится до тех пор, пока напряжение дифференцируюшей цепи 4 вновь не спадет до нуля. Вьиодное напряжение амплитудного детектора 3 подается также на вход пикового детектора 6, выходное напряжение которого внанале возрастает, достигая максимума напря.жения амплитудного детектора 3, а затем сохраняется неизменным в тече ние достаточно длительного времени.

Это напряжение через делитель 7 напряжения с коэффициентом деления 1/1с воздействует на один из входов компа ратора 8, на другой вход которого поступает напряжение с выхода ампли тудного детектора 3,, причем пока оно больше напряжения делителя 7 на выхбде компаратора 8 имеется высокий потенциал. Выходные напряжения порогового блока 5 и компаратора 8 поступают на входы схемы 9 совпадения так, что на ее выходе получается импульс, длительность которого (фигЗ) равна измеряемому интервалу времени.

Этот импульс поступает в блок 10 измерения длительности импульса, сигнал с которого подается на индикатор 11, проградуированный в единицах измерения диаметра иэделия.

Способ контроля диаметра цилиндрических изделий и устройство для его осуществления позволяют измерять внешний диаметр цилиндрических изделий независимо от изменений электромагнитных параметров материала и толщины стенки трубы, что обеспечивает высокую точность контроля изделий как из немагничных, так и иэ ферромагнитных материа-! лов, обеспечивают высокую производи

1033855 Ь тельность контроля, простоту его автома . тизации наряду с хорошими метрологичес. кими характеристиками.

Составитель И. Кесоян

Редактор Н, Бобкова Техред Ж.Кастелевич Корректор А Ференн

Заказ 5605/42 Тираж 602 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьгвий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4