Устройство для двухчастотного вихретокового контроля

 

Устройство относится к област неразрушающего контроля металличес ких изделий вихретоковым методом. Целью изобретенияявляется расшире ние эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности ко роля. Это достигается за счет введения третьего генератора 11, второго сумматора 14 и фильтра 13 нижних частот. Дополнительное введение третьего генератора, второго сумматора и фильтра нижних частот с соответствуюи;Ими связями, позволяет сформировать информационный сигнал на фиксированной частоте третьего генератора 11 при широком да апазоне изменения частот генераторов низкой 1 и высо-s кой 2 частот без дополнительной перестройки остальных узлов устройства. Изменение этих.частот позволяет вести контроль материалов различной электропроводности и толщины с повышением степени подавления влияния мешающих параметров. Информационный сигнал формируется в результате перемножения выходного сигнала с -предварительного усилителя 7 и опорного сигнала,сформированного в канапе, включающем третий генератор 11, второй умножитель 12, фильтр 13 нижних частот и второй сумматор 14. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (S1) 4 С 01 И 27/90 г

4 (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ll0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТИРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3929894/25-28 (22) 15.07.85 (46) 23.10.86. Бюл. 1(- 39 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института им. Г.В. Карпенко (72)В.Н. Зыбов, А.Я. Тетерка иЯ.Я. Иизюк (53) 620, 179. 14 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 896530, кл. G 01 N 27/90, 1979.

Зыбов В.Н. О подавлении влияния мешающего фактора при двухчастотном методе дефектоскопии. Отбор .и передача информации. Сб. статей. Киев:

Наукова думка. 1984, вып. 69, с. 49-58. (54) УСТРОЙСТВО ДНЯ ДВУХЧАСТОТНОГО

ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Устройство относится к области неразрушающего контроля металлических иэделий вихретоковым методом.

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности конт" роля. Это достигается за счет введе» ния третьего генератора 11, второго сумматора 14 и фильтра 13 нижних частот. Дополнительное введение тре тьего генератора, второго сумматора и фильтра нижних частот с соответствующими связями, позволяет сформиро» вать информационный сигнал на фиксированной частоте третьего генератора

11 при широком диапазоне изменения частот генераторов низкой 1 и высо-, кой 2 частот беэ дополнительной пере.. стройки остальных узлов устройства.

Изменение этих частот позволяет вести контроль материалов различной с электропроводности и толщины с ловы- ф шением степени подавления влияния мешающих параметров, Информационный сигнал формируется в результате пере. множения выходного сигнала с -предва.рительного усилителя 7 и опорного с сигнала, сформированного в канале, включающем третий генератор 11, второй умножитель 12, фильтр 13 нижних частот и второй сумматор 14. 1 ил.

f 12655

Изобретение относится .к неразрушающему контролю металлических иэделий вихретоковым методом и может быть использовано для обнаружения дефектов в металлических материалах во .всех областях машиностроения.

Целью изобретения является расши» рение эксплуатационных возможностей устройства и повышение точности контроля путем формирования информацион-: 10 ного сигнала на фиксированной частоте при широком диапазоне изменения низкой и высокой частот.

На чертеже показана функциональная схема устройства. 15

Устройство содержит генератор 1 низкой частоты, генератор 2 высокой частоты, синхронизированный с генератором низкой частоты, последовательно соединенные фазовращатель 3, делитель 4 напряжения, сумматор 5, соединенный вторым входом с генера тором 1 низкой частоты, вихретоковый преобразователь 6, предварительный усилитель 7, первый умножитель

8, полосовой фильтр 9 и индикатор

10, третий генератор 11, синхрониэи рованный с генератором 2 высокой частоты и подключенный к последовательно соединенным второму умножителю 12 и фильтру 13 нижних частот, вторым сумматором 14, входы которого соединены с выходами генераторов

1 и 2 соответственно низкой и высокой частот, выход - с входом второго умножителя 12, а выход фильтра 13 нижних частот подключен к управляющему входу первого умножителя 8.

Устройство работает следующим образом. 40

Напряжение низкой частоты (f„ ) от генератора 1 поступает на один иэ входов сумматора 5. На второй его вход поступает напряжение высокой частоты (й ) от генератора 2, амплитуда и фаза которого могут регулиро» ваться делителем 4 напряжения и фаэовращателем 3. Генератор 2 синхронизирован (.с генератором 1, Суммарный сигнал с выхода сумматора 5 5О поступает на обмотки возбуждения ви хретокового преобразователя (ВТП) 6, Усиленный предварительным усилителем 7 выходной сигнал ВТП 6 поступает на вход первого умножителя 8, в .:спектре выходного сигнала которого формируется информационный сигнал, выделяемый полосовым фильтром 9 и

87 2 регистрируемый инд.(катором 10.Èíôîð» мационный сигнал формируется в результате перемножения выходного сиг» нала предварительного усилителя 7 и опорного сигнала, поступающего с," выхода фильтра 13 нижних частот, Опорный сигнал формируется в канале, включающем третий генератор 11, вто» рой умножитель 12, фильтр 13 нижних частот и второй сумматор 14, С выхода генератора 11 на один из входов умножителя 12 поступает сигнал где Us ий1,, - амплитуда и частота этого сигнала.

На второй вход умножителя 12 пос-. тупает сигнал с выхода сумматора 14

U< <„ =U,,cosd,,t+U cogu) t, (2) где Б; и Ы, - амплитуда и частота

% сигнала низкочастотног o генератора l поступающего на один из вхо" дов сумматора 14; и сс1 амплитуда и частота сигнала высокочастотного генератора 2, поступающего на второй вход сумматора 14.

В результате перемножения(сигналов (1) и (2) нш. выходе умножителя

12 получают

= (U,(cos uJ,t+U(cosa t) U, cosa) t=

U .=" 2- (U„. (cos (((+ (д,) с+сов(Ы - и,) t)(+

+U (сов (ш + wg t+ ca s (w; Dg i ) l .

Фильтром 13 нижних частот отфильтровывается низкочастотная составляющая часть U „,„, .

11, =U„.. icos (uJ,:."((Д ) t+cos (M,-(д ) t)» о (З . где U - амплитуда выходного сигнала

13 фильтра )3 нижних частот, которая (.поступает на управляющий вход первого умножителя 8. Частота среза фильтра 14 нижних частот выбирается равной частоте третьего гене» ратора 11 т.е. Э, . На выходе умно» жителя 8 при этом формируется сиг нал

=11 (A соs (u31+ Р )+бсср(4+,р)1

co s (uJ — и) }1 + алоэ (сд, - и3, Я)= — A &os(do + s + " сакэ ((+(-(i ll + 11+ s Щ î +р) +

3 126 ((1 З - Н+ М ))+ B(,,й.

5587 4 жения) добиваются минимального изменения выходного сигнала полосового фильтра 9 (по показанию индикатора

10). При невозможности достижения этого изменяют частоту генератора

2 и повторяют процесс регулировки фазовращателя 3 и делителя 4 напряжения. Процесс повторяют при изменении низкой частоты генератора 1.

Преобразование сигналов позволяет формировать информационный сигнал на фиксированной частоте (rd ) при широком диапазоне изменения низкой (a ) и высокой (u) ) частот, что рас»

1 т

15 ширяет функциональные возможности устройства и повьппает точность контроля ..

Формула изобретения

Устройство для двухчастотного вихретокового контроля металлических изделий, содержащего генератор низкой частоты, синхронизированный с ним генератор высокой частоты; подключенные к нему последовательно соединенные фазовращатель, делитель напряжения, сумматор, соединенный вторым входом с генератором низкой частоты, вихретоковый преобразова» тель, предварительный усилитель, первый умножитель, полосовой фильтр и индикатор, а также второй умножи» тель, отличающееся тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей устройства и повьппение точности контроля, оно снабжено третьим генератором, синхронизированным с генератором высокой частоты, вторым сумматором, входы которого подключены к выходам генераторов низкой и высокой частоты, и фильтром нижних частот, при этом входы второго умножителя соединены с выходами второго сумматора и тре-: тьего генератора, а его выход соединен с входом фильтра нижних частот, выход которого подключен к управляю щему входу первого умножителя, 1 Y 3+ cos f.(ч1,2 о 1 ) t. + Ч, 1 cos(d,1 У 1

cost.(2 —,)t +Чр l) где А, В, и Y - амплитуда и фазы составляющих выходного сигнала

ВТП.

Из спектра выходного напряжения 10

U щ полосовым фильтром 9, настроенным на частоту третьего генератора О, выделяются составляющие с часто тЬЙ М, 11яых =kâIAcos(uJ t+ 9 )+Bcos(u) t+

+ M>)g, где Й - коэффициент передачи полосо9 фильTðà Пвьгх9 ю посту 20 лающий в блок 10 индикации.

Формирование опорного напряжения (3) для умножителя 8 позволяет проводить контроль на частоте третьего генератора 11, на которую настроен 25 полосовой фильтр 9, и исключить перестройку полосового фильтра 9, при изменении частот, генераторов 1 и 2.

Если: И >, „, то1 выбирается из условия » „ . о, . 1

Отстройку от мешающих факторов . (в частности зазора) осуществляют с помощью генератора 2 высокой частоты, фазовращателя 3 и делителя 4 напряжения. Отстройка осуществляет» ся следующим образом. При янекотором установленном значении низкой частоты генератора 1 (исходя иэ за 4О дачи контроля) устанавливают некоторую высокую частоту генератора 2.

При отсутствии дефекта вводят вариацию мешающего фактора (например, зазора) и регулировками фазы и амплй-45 туды напряжения высокой частоты (фазовращатель 3 и делитель 4 напря

Составитель А. Бодров

Редактор В. Иванова Техред H.Глущенко, Корректор А.Обручар

Заказ 5653/37 . Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4