Вихретоковый дефектоскоп поточного контроля труб и проката

 

Изобретение относится к области неразрушающего поточного контроля труб и проката. Сущность: используется вихретоковый преобразователь проходного типа с типовой схемой обработки сигналов, содержащей генератор переменного тока, компенсатор начальной ЭДС, усилитель высокой частоты, амплитудно-фазовый детектор, связанный своим вторым входом с генератором через фазовращатель, фильтр нижних частот, усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот (ФВЧ), пороговое устройство (ПУ), блок управления сортировкой, источник постоянного тока и соленоид. Дефектоскоп дополнительно снабжен последовательно включенной второй парой ФВЧ-ПУ и логической схемой “Искл.ИЛИ”, при этом вторая пара ФВЧ-ПУ подключена к выходу усилителя низкой частоты параллельно первой паре ФВЧ-ПУ, а логическая схема “Искл.ИЛИ” связана своими входами с выходами обеих пар ФВЧ-ПУ, а своим выходом - со входом блока управления сортировкой, при этом частота среза фильтра верхних частот дополнительной пары ФВЧ-ПУ лежит в более высокочастотной области и выбирается из условия непропускания сигнала от дефекта на вход схемы “Иск.ИЛИ”. Технический результат: повышение достоверности и надежности контроля за счет повышения помехозащищенности прибора. 1 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля (НК) протяженных металлических изделий, например труб, прутков, проволоки.

Известен электромагнитный дефектоскоп, содержащий два вихретоковых преобразователя, два измерительных канала, селектор информативного сигнала, состоящий из двух амплитудных дефекторов, двух формирователей импульсов, логической схемы “НЕ”, а также регистрирующее устройство. Такое построение прибора позволяет производить отстройку от ряда мешающих контролю случайных помех, например, вызванных соударениями контролируемой трубы и роликов рольганга, а также сетевых помех [1].

Недостатком такой схемы построения дефектоскопа является ее громоздкость, что существенно затрудняет практическую реализацию схемы. Необходимо иметь по сути дела два дефектоскопа с достаточно близкими параметрами измерительных каналов и производить двойную настройку прибора перед контролем каждой партии контролируемых изделий. Из-за реально существующих разбросов параметров электронных компонент двух измерительных каналов основная цель дефектоскопа - повышение помехозащищенности может и не реализоваться.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является дефектоскоп, содержащий последовательно соединенный генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь проходного типа, компенсатор начальной ЭДС, усилитель высокой частоты, амплитудно-фазовый детектор, фильтр нижних частот (ФНЧ), усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот (ФВЧ), пороговое устройство (ПУ), блок управления сортировкой, а также фазовращатель, источник постоянного тока и соленоид, при этом генератор связан со вторым входом компенсатора напрямую, а со вторым входом амплитудно-фазового детектора через фазовращатель [2].

Недостатком этого дефектоскопа является его низкая помехозащищенность.

Техническим результатом изобретения является повышение достоверности и надежности контроля за счет подавления случайных помех. Этот результат достигается тем, что вихретоковый дефектоскоп для контроля труб и проката, содержащий последовательно соединенные генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь проходного типа, компенсатор начальной ЭДС, усилитель высокой частоты, амплитудно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот (ФВЧ), пороговое устройство (ПУ), а также блок управления сортировкой, фазовращатель, источник постоянного тока и соленоид, при этом генератор связан со вторым входом компенсатора напрямую, а со вторым входом амплитудно-фазового детектора - через фазовращатель, дополнительно снабжен второй парой последовательно включенных фильтра верхних частот и порогового устройства (ФВЧ-ПУ), логической схемой “Искл.ИЛИ”, при этом дополнительная пара ФВЧ-ПУ подключена к выходу усилителя низкой частоты параллельно первой паре ФВЧ-ПУ, а логическая схема “Искл.ИЛИ” связана своими входами с выходами двух пар ФВЧ-ПУ, а своим выходом - со входом блока управления сортировкой, при этом частота среза фильтра верхних частот дополнительной пары ФВЧ-П лежит в более высокочастотной области и выбирается из условия непропуекания сигнала от дефекта на вход схемы “Искл.ИЛИ.”

Структурная схема дефектоскопа представлена на чертеже.

Дефектоскоп состоит из генератора 1, проходного вихретокового преобразователя 2, компенсатора начальной ЭДС 3, усилителя высокой частоты 4, амплитудно-фазового детектора 5, фазовращателя 6, фильтра нижних частот 7, усилителя низкой частоты 8, первой пары “фильтр верхних частот 9 - пороговое устройство 11”, второй пары “фильтр верхних частот 10 - пороговое устройство 12”, логической схемы “Искл.ИЛИ” 13, блока управления сортировкой 14, источника постоянного тока 15 и соленоида 16.

Дефектоскоп работает следующим образом. Контролируемое изделие, например труба, перемещается по роликам транспортного рольганга и проходит внутри проходного преобразователя. При контроле возникают как информативные сигналы от дефектов U_д, так и ложные сигналы от помех U_п, например от случайных соударений трубы и роликов рольганга (из-за кривизны трубы или недостаточно точной центровки центра проходного преобразователя и оси рольганга). При этом длительность сигнала от помехи меньше длительности сигнала от дефекта, так как время соударения значительно меньше времени формирования сигнала от дефекта. Поэтому спектр помех U_п смещен в более высокочастотную область. Если при этом настроить первый фильтр верхних частот 9 таким образом, чтобы он пропускал сигналы от дефектов, а второй фильтр 10 эти дефекты не пропускал (частота среза фильтра смещена в более высокочастотную область), то сигналы от помех как более высокочастотные будут проходить через оба фильтра. Такие сигналы будут блокироваться логической схемой “Искл.ИЛИ” и на блок управления сортировкой проходить не будут. Формирование прямоугольных импульсов для правильной работы схемы “Искл.ИЛИ” - 13 осуществляются с помощью пороговых устройств - формирователей 11, 12. Сигналы от дефектов будут проходить только через фильтр 9, логическую схему “Искл.ИЛИ” - 13 (блокироваться этой схемой не будут) и поступят на блок управления сортировкой.

Изложенный принцип проверен в производственных условиях.

Источники информации

1. Авт. св. № 336588, 1972.

2. Полевода А.А., Федосенко И.Ю. О вихретоковой дефектоскопии с проходными преобразователями для поточного контроля труб и проката. - Заводская лаборатория, 1998, 1, с. 35.

Формула изобретения

Вихретоковый дефектоскоп для контроля труб и проката, содержащий последовательно соединенные генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь проходного типа, компенсатор начальной ЭДС, усилитель высокой частоты, амплитудно-фазовый детектор, фильтр нижних частот, усилитель низкой частоты, фильтр верхних частот (ФВЧ), пороговое устройство (ПУ), а также блок управления сортировкой, фазовращатель, источник постоянного тока и соленоид, при этом генератор связан со вторым входом компенсатора напрямую, а со вторым входом амплитудно-фазового детектора через фазовращатель, отличающийся тем, что дефектоскоп дополнительно снабжен второй парой последовательно включенных фильтра верхних частот и порогового устройства (ФВЧ-ПУ) и логической схемой "Исключающее ИЛИ", при этом вторая пара ФВЧ-ПУ подключена к выходу усилителя низкой частоты параллельно первой паре ФВЧ-ПУ, а логическая схема "Исключающее ИЛИ" связана своими входами с выходами обеих пар ФВЧ-ПУ, а своим выходом - со входом блока управления сортировкой, при этом частота среза фильтра верхних частот дополнительной пары ФВЧ-ПЦ лежит в более высокочастотной области и выбрана из условия непропускания сигнала от дефекта на вход схемы "Исключающее ИЛИ".

РИСУНКИ

Рисунок 1