Пристрій для електромагнітно-акустичного неруйнівного контролю

Устройство для электромагнитно-акустического неразрушающего контроля, содержащее последовательно соединенные генератор и первую возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, делитель частоты и фазосдвигающий блок, выход которого подключен к управляющему входу генератора, вторую возбуждающую катушку, подключенную к генератору прямоугольных импульсов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что в него дополнительно введены две фазосдвигающие цепочки, а первая возбуждающая катушка индуктивности содержит четыре идентичные секции, равномерно расположенные вдоль кольцевого магнито провода и включенные последовательновстречно, начала противолежащих секций возбуждающей катушки индуктивности объединены и подключены к земле, концы двух других секций соединены с выходом генератора и фазосдвигающей цепочки, вторая возбуждающая катушка индуктивности распределена по верху первой и включает восемь одинаковых секций, каждая через одну при обходе вдоль кольцевого магнитопровода соединены по парам последовательновстр'чно, дальние и ближние секции соседние пар соединены и образуют группу последова ельно-встречно включенных секций второй возбуждающей катушки индуктивности, которые подключены к генератору прямоугольных импульсов, фазосдвигающей цепочки и земле, приемная катушка индуктивности состоит из четырех идентичных секций, соединенных последовательно-согласно, равномерно распределенных вдоль магнитопровода поверх второй возбуждающей катушки индуктивности, а противоположные точки соединения секций приемной катушки индуктивности являются симметричным выходом устройства, при этом входы фазосдвигающих цепочек подсоединены к выходам генераторов. Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться при неразрушающем контроле качества проката и изделий из электропроводных материалов. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является устройство для электромагнитно-акустического неразрушающего контроля дефектов С > ю о СО 20738 изделий из ферромагнитных материалов [Авт. св. СССР Ns 1529098, кл. G 01 N 29/04, 1985], содержащее последовательно соединенные генератор и первую возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку 5 индуктивности, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, делитель частоты и фазосдвигающий блок, выход которого подключен к управляющему входу генератора,вторую возбуждающую ю катушку индуктивности, подключенную к генератору прямоугольных импульсов. Использование такого преобразователя при контроле изделия требует прецизионного механического сканирующего устройства, 15 что усложняет и удорожает устройство неразрушающего контроля. Кроме того, сложно или невозможно осуществить большую скорость сканирования, что ограничивает . производительность измерений. 20 В основу изобретения поставлена задача создания такого электромагнитноакустического устройства, в котором осуществлялось бы сканирование электрическим путем, т. е. использовать вращающе- 251 еся магнитное поле, что позволит отказаться от сложных и дорогостоящих механических сканирующих устройств и достигнуть на 2-3 порядке больших скоростей сканирования, что значительно увеличивает 30 производительность контроля. Поставленная задача решается тем, что в устройство для электромагнитно-акустического неразрушающего контроля дефектов изделий из ферромагнитных материалов, со- 35 держащее последовательно-соединенные генератор и первую возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, последовательно соединенные генератор прямоугольных импульсов, 40 делитель частоты и фазосдвигающий блок, выход которого подключен к управляющему входу генератора, вторую возбуждающую катушку, подключенную к генератору прямоугольных импульсов, согласно изобрете- 45 нию, дополнительно введены две фазосдвигающие цепочки, а первая возбуж-. дающая катушка индуктивности содержит четыре идентичные секции, равномерно расположенные вдоль кольцевого магнито- 50 провода и включенные последовательновстречно, начала противолежащих секций возбуждающей катушки индуктивности объединены и подключены к земле, концы двух других секций соединены с выходом генера- 55 тора и фазосдвигающей цепочки, вторая возбуждающая катушка индуктивности распределена по верху первой и включает восемь одинаковых секций, каждая через одну при обходе вдоль кольцевого магнитопрово да соединены по парам последовательновстречно, дальние и ближние секции соседних пар соединены и образуют группу последовательно-встречно включенных секций второй возбуждающей катушки индуктивности, которые подключены к генератору прямоугольных импульсов, фазосдвигающей цепочки и земле, приемная катушка индуктивности состоит из четырех идентичных секций, соединенных последовательносогласно, равномерно распределенных вдоль магнитолровода поверх второй возбуждающей катушки индуктивности, а противоположные точки соединения секций приемной катушки индуктивности являются симметричным выходом устройства, при этом входы фазосдвигающих цепочек подсоединены к выходам генераторов. Использование электрически сканирующего преобразователя с использованием вращающегося магнитного поля позволяет отказаться от высокоскоростного прецизионного механического поперечно-сканирующего 7стройства, в результате чего упрощается конструкция, значительно уменьшается стоимость всего устройства неразрушающего контроля. Возможность достижения при электрическом сканировании сколь угодно больших скоростей позволяет значительно увеличить производительность контрольно-измерительных операций. На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства для электромагнитно-акустического неразрушающего контроля; на фиг. 2-4 - схемы соединения секций первой, второй возбуждающих и приемной катушек индуктивностей. Устройство содержит последовательно соединенные перестраиваемый генератор 1 прямоугольных импульсов, делитель частоты 2, фазосдвигающий блок 3, генератор 4, первую возбуждающую катушку индуктивности 6, состоящую из четырех идентичных секций 11, 12, 13, 14 и соединенных, как показано на фиг. 2, а именно: начала противоположных секций 11, 14 и 12, 13 соединены попарно вместе, а концы секций 13, 14 также соединены и подключаются к земляной точке, концы секций 11, 12 подключаются к выходам генератора 6 и фазосдвигающей цепочки 8, вход которой соединен с вторым выходом генератора, и вторую возбуждающую катушку индуктивности 5, состоящую из восьми идентичных секций 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22 и соединенных, как показано на фиг. 3, а именно: секции 15,18,22, 19 и 16, 17, 21, 20 соединены по парам последовательно-встречно. Первая и вторая группы предназначены для 20738 пенсируется сдвиг фазы между воздействуподключения к выходам генератора прямоющими колебаниями накачки 2f o и первой угольных импульсов 1 и фазосдвигающей гармоникой сигнала, синхронизируется гецепочки 7, вход которой соединен с вторым нератор гармонического сигнала 4 с частовыходом генератора прямоугольных импульсов 1. Возбуждающие первая 6 и вторая 5 той колебаний f o . Выходные колебания частоты с генераторов 1 и 4 поступают на 5 катушки индуктивности, соединенные с возбуждающие катушки индуктивности неконтролируемым объектом 9 и приемной капосредственно и через фазосдвигающие на тушкой индуктивности 10, состоящую из че90° цепочки 7 и 8, образуя таким образом тырех идентичных секций 23, 24, 25, 26 и соединенных, как показано на фиг. 4 после- 10 квадратурные колебания с частотой f o и 2f o , благодаря чему происходит электрическое довательно-согласно. сканирование вращающимся магнитным поУстройство для электромагнитно-акулем и частотой стического неразрушающего контроля работает следующим образом. С выхода Оф - 2яГо. (2) генератора прямоугольных импульсов 1 сни- 15 В результате синфазного периодическомаются прямоугольные импульсы с удвоенго изменения энергоемких параметров акуной частотой акустического резонанса 2 f 0 . стического резонатора, определяющих его частоту, происходит параметрическое усилие акустических колебаний в толще материгде V - скорость распространения ультра- 20 ала контролируемого объекта 9. звуковых колебаний в исследуемом токопроНаведенный в приемной катушке индукводном материале; I - толщина контролируемого изделия. Через последотивности 10 симметричный квадратурный вательно соединенные делитель частоты 2 сигнал является функцией пространствени фазосдвигающий блок 3, в котором ком- 25 ных координат (х, у, z) и времени t. 1 b • { o1 \ і 10 г, 4 ФИГ . j ФИГ. 2 20738 Фиг. 3 Bbtoc і ФИГ. 4 Упорядник Замовлення 4399 Техред М.Келемеш Коректор О.Обручар Тираж Підписне Державне патентне відомство УкраГни, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна, 101