Вихретоковый дефектоскоп для контроля цилиндрических изделий

 

ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВДЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащий вихретоковый преобразователь с двумя обмотками возбуждения, двумя измерительными обмотками и намагничивающей обмоткой, генератор двух квадратурных напряжений, выходы которого подключены к обмоткам возбуждения вихретокового преобразоватепя, источник постоянного тока, подключенный к намагничивающей обмотке вихретокового преобразователя, соединенные последовательно компенсатор , сигнальные входы которого подключены к измерительным обмоткам вихретокового преобразователя, a компенсационные входы - к генератору двух квадратурных напряжений, и индикатор , два блока амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к генератору двух квадратурных напряжений, блок суммирования и (Соединенные последовательно амплитудньш селектор и блок автоматики , отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен двумя блоками масштабных преобразователей, включенных между выходом компенсатора Q И соответствующими входами блоков амф Ш плитудно-фазовой обработки сигнала, и двумя блоками запоминания напряжения разбаланса, подключенными соответственно к выходам блоков амплитудблок 2 но-фазовой обработки сигнала, a суммирования вьшолнен в виде двух блоков модуляторов, подключенных сигнальными 1ходами к соответствунмцим выходкам блоков запоминания амплитуды, a опора ными входами - к соответствующим выхо00 дам генератора двух квадратурных напряжений , и соединенных последова тельно сумматора, подключенного к выО ) ходам блоков модуляторов, и фильтра верхних частот, выход которого подключен к амплитудному селектору.

СОО3 СОВЕТСНИХ

NLMIIHt

РЕСПУБЛИК

„Я0„, 1316376 А з р 6» 01 N 27/90

I, 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н. АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3615500/25-28 (22) 04.07.83 (46) 30.09.84. Бюл. № 36 (72) В.К. Жуков и П.А. Овсянников (71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии при Томском ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамениполитехническом институте им. С.И. Кирова (53) 620. 179. 14 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР №- 757971, кл. C 01 N 27/90, 1981.

2. Жуков В.К., Овсянников П.А., Электромагнитный дефектоскоп ЭД-3.02 для контроля длинномерных изделий.—

"Дефектоскопия", 1983, № - 4 (прототип). (54) (57) ВИХРЕТОКОВЫЙ ДЕФЕКТОСКОП

ДЛЯ КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛКЙ, содержащий вихретоковый преобразователь с двумя обмотками возбуждения, двумя измерительными обмотками и намагничивающей обмоткой, генератор двух квадратурных напряжений, выходы которого подключены к обмоткам возбуждения викретокового преобразоъ вателя, источник постоянного тока, подключенный к намагничивающей обмотке вихретокового преобразователя, соединенные последовательно компенсатор, сигнальные входы которого подключены к измерительным обмоткам вихретокового преобразователя, а компенсационные входы — к генератору двух квадратурных напряжений, и индикатор, два блока амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к генератору двух квадратурных напряжений, блок суммирования и соединенные последовательно амплитудный селектор и блок автоматики, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен двумя блоками масштабных преобразователей, включенных между выходом компенсатора и соответствующими входами блоков ам- Е плитудно-фаэовой обработки сигнала, и двумя блоками запоминания напряже ния разбаланса, подключенными соответственно к выходам блоков амплитудно-Фазовой обработки сигнала, а блок Я суммирования выполнен в виде двух блоко модуляторов, подключенных сигнальными входами к соответствующим выходам блоков запоминания амплитуды, а опорными входами — к соответствующим выхо дам генератора двух квадратурных напряжений, и соединенных последовательно сумматора,.подключенного к выходам блоков модуляторов, и фильтра верхних частот, выход которого подключен к амплитудному селектору.

11163

Изобретение относится к методам нераэрушающего контроля продольнопротяженных изделий, например труб или проволоки °

Известен вихретоковый дефектоскоп,, содержащий соединенные последовательно генератор, преобразователь, компенсатор, первый и второй блоки ампитудно-фазовой обработки сигналов, сумматор и индикатор (1 3. !

О

Недостатками известного дефекто— скопа являются его пониженная чувствительность к протяженным дефектам с малыми градиентами вдоль оси изде— лия и температурная нестабильность напряжения раэбаланса.

Наиболее близким к предлагаемому является вихретоковый дефектоскоп для контроля цилиндрических изделий, содержащий вихретоковый преобразова- 2ц тель с двумя обмотками возбуждения, двумя измерительными обмотками и намагничивающей обмоткой, генератор двух квадратурных напряжений, выходы которого подключены к обмоткам 25 возбуждения вихретокового преобразователя, источник постоянного тока, подключенный к намагничивающей обмотке вихретокового преобразователя, соединенные последовательно компенсатор, сигнальные входы которого подключены к измерительным обмоусам вих-. ретокового преобразователя, а компенсационные входы †.. к генератору двух квадратупыых напряжений, и индикатор

35 два блока амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к генератору двух квадратурных напряжений, блок суммирования и соединенные последовательно ампли- 4 тудный селектор и блок автоматики(2).

Однако этот дефектоскоп также имеет неодинаковую чувствительность к дефектам, расположенным в любой точке по окружности контролируемого иэ 45 делия, и температурный дрейф напряжения разбаланса, что снижает досто" верность контроля.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля. 50

Поставленная цепь достигается тем, что вихретоковый .дефектоскоп для контроля цилиндрических изделий, содержащиД вихретоковый преобразователь с двумя обмотками возбуждения, дву- 55 мя измерительными обмотками и намагничивающей обмоткой, генератор двух квадратурных напряжений, выходы ко76 2 торого подключены к обмоткам возбуж-дения вихретокового преобразователя, источник постоянного тока, подключенный к намагничивающей обмотке вихретокового преобразователя, соединенные последовательно компенсатор, сигнальные входы которого подключены к измерительным обмоткам вихретокового преобразователя, а компенсационные входы — к генератору двух квадратурных напряжений, и индикатор, два блока амплитуднофазовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к генератору двух квадратурных напряжений, блок суммирования и соединенные последовательно амплитудный селектор и блок автоматики, снабжен двумя блоками масштабных преобразователей, включенных между выходом компенсатора и соответствующими входами блоков амплитудно-фазовой обработки сигнала, и двумя блоками запоминания напря— жения разбаланса, подключенными соответственно к выходам блоков амплитудно-фазовой обработки сигнала, а блок суммирования выполнен в виде двух блоков модуляторов, подключенных сигнальными входами к соответствующим выходам блоков запоминания амплитуды, а опорными входами — к со— ответствующим выходам генератора двух квадратурных напряжений, и соединенных последовательно сумматора, подключенного к выходам блоков модуляторов, и фильтра верхних частот, выход которого подключен к амплитудному селектору.

На чертеже приведена структурная электрическая схема вихретокового дефектоскопа.

Вихретоковый дефектоскоп,содержит генератор 1 двух квадратурных напряжений, соответственно соединенный с ним обмотками возбуждения (не показаны) вихретоковый преобразователь.

2, источник 3 постоянного тока, питающий намагничивающую обмотку (не показана) преобразователя 2, соединенный сигнальными входами с измерительными обмотками (не показаны) преобразователя 2 компенсатор 4, компенсационные входы которого соединены соответственно с выходами генератора 1 двух квадратурных напряжений, и индикатор 5, подключенный к выходу компенсатора 4.

3 11163

Дефектоскоп содержит также соединенные последовательно два блока 6 и 7 масштабных преобразователей, сигнальные входы которых подключены к выходу компенсатора 4, два блока

8 и 9 амплитудно-фазовой обработки сигнала, опорные входы которых подключены к генератору 1 двух квадратурных напряжений, два блока 10 и 1 1 запоминания напряжения ..Разбаланса, щ блок 12 суммирования, состоящий из последовательно соединенных двух блоков 13 и 14 модуляторов, сумматора

15 и фильтра 16 верхних частот, амплитудный селектор 17 и блок 18 автомати- ки.

Дефектоскоп работает следующим образом.

Вращающееся возбуждающее поле, плоскость вращения которого. перпендикулярна оси контролируемого объекта (не показана), возникает за счет возбуждающих ортогонально расположенных относительно друг друга обмоток преобразователя 2, питающихся от гене- ратора 1 двумя квадратурными напряжениями

При помещении дефектного участка контролируемого изделия в зону контроля преобразователя и вращения дан-ЗО ного прутка максимальный сигнал будет периодически появляться то в одной, то в другой паре секций измерительной обмотки, т.е. при вращении дефектного участка сигнал в каждой паре секций будет меняться от нуля до максимального значения поочередно. Для того, чтобы устройство обладало равномерной чувствительностью к дефекту не= зависимо от расположения на окружности контролируемого изделия, с данными сигналами измерительной обмотки преобразователя 2 необходимо провести математическую операцию векторного сложения двух векторов, модуль Ре- 4> вультирувщего вектора с = x +Y .

Для повышения равномерности чувствительности дефектоскапа к дефектам, расположенным в любой точке по азимуту контролируемого изделия, сигнал с компенсатора 4, к которому подключены пары секций измерительной обмотки преобразователя 2, где происходит вычитание напряжений измерительной обмотки и компенсируется остающийся после вычитания небаланс, подается на индикатор 5 и на блоки 6 и 7 мас76 4 штабных преобразователей, с помощью которых поданные сигналы преобразуются в сигналы, имеющие одинаковую амплитуду от одного и того же дефекта.

Сигналы с выходов блоков 6 и 7 масштабных преобразователей соответственно подаются на сигнальные входы блоков 8 и 9 амплитудно-фазовой обработки сигналов, опорные сигналы на которые поступают с выходов генератора 1 двух квадратурных напряжений, обеспечивающих амплитудно-фазовую обработку сигналов. Сигналы с, выходов блоков 8 и 9 проходят через блоки 10 и 11 запоминания напряжения разбаланса, построенные по принципу заряда конденсатора с большой постоянной времени, и суммируются бло-, ком 12. Блок 12 суммирования сигналов, состоящий из блоков 13 и 14 модуляторов, производящих операцию преобразования постоянных выходных сигналов соответственно блоков 10 и

11 в переменные с несущей частотой, равной частоте возбуждающего поля, сумматора 15 переменных выходных сигналов блоков 13 и 14 и фильтра 16 верхних частот, осуществляющего выделение переменной составляющей только с несущей частотой, производит опе. рацию функ ионального преобразования вида (ax) +(Ьу) . Выходной суммарный сигнал с выхода фильтра 16 через амплитудный селектор 17 поступает в блок 18 автоматики, который управляет работой исполнительных элементов (не показаны).

Чтобы уменьшить влияние локальных азимутальных неоднородностей типа наклепа на поверхности контролируемого цилиндрического изделия, применена намагничивающая обмотка, питаемая от источника 3 постоянного тока.

Такое выполнение вихретокового дефектоскопа для контроля протяженных электропроводящих изделий . с использованием проходного вихретокоаого преобразователя с вращающимся полем позволяет повысить достоверность контроля за счет повышения равномерности чувствительности дефектоскопа к дефектам, расположенным в любой точке по окружности контролируемого изделия, и эа счет повышения стабильности напряжения раэбаланса.

1116376

Составитель Ю. Глазков

Редактор М. Петрова Техред И.Асталош Корректор А. Зимокосов

Заказ 6923/36 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4