Спосіб повного відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії феромагнітних виробів

Спосіб повного відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії феромагнітних виробів полягаючий у тому, що вимірюють сигнал, отриманий від увімкненого в вимірюваль Винахід відноситься до контрольно-вимірювальної техніки і може бути використаний для вихорострумової (електромагнітної) дефектоскопи феромагнітних виробів Відомо, ЩО Є фазовий і амплітудно-фазовий способи відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії металевих виробів [Дорофеев А Л , Лихачев Р И , Никитин А И Теория и промышленное применение метода вихревых токов М. Машиностроение, 1969, стр 23 26] Ці способи полягають у тому, що лінії, які характеризують зміну опору котушки індуктивності коливального контуру на комплексній площині, внаслідок зміни електропровідності, товщини виробу і проміжку між металевим виробом і котушкою індуктивності мають різні напрямки Вимірювальна система містить два однакові коливальні контури, один з яких є вимірювальним, котушка індуктивності котрого є накладним вихорострумовим перетворювачем, а інший призначено для компенсації вимірювальної напруги Первинні обмотки котушок індуктивності коливальних контурів увімкнені послідовно злагоджено, а вторинні • послідовно назустріч При балансі вимірювальної системи повна напруга на її виході буде дорівнювати нулю, так як напруги на вторинних обмотках котушок індуктивності будуть рівними за величиною і протилежними за фазою При дефектоскопії металевих виробів за допомогою цих способів вимірюєть ний коливальний контур накладного вихорострумового перетворювача, який збуджується сигналом автогенератора синусо«дальноі напруги і встановлений на поверхню феромагнітного виробу з деяким заважаючим проміжком, відрізняється тим, що з метою підвищення точності контролю у вимірювальну систему, яка містить вимірювальний коливальний контур, додатково вводять еталонний коливальний контур, виконаний ідентичним вимірювальному і розташований поза поверхнею феромагнітного виробу, порівнюють сигнали від еталонного^ вимірювального коливальних контурів, отриманий сигнал непогодження використовують для керування частотою автогенератора ся як амплітуда так і фаза напруги непогодження, яка виникає на виході системи коливальних контурів Вимірювальна система настроюється таким чином, щоб вона не реагувала на приріст напруги, який обумовлено зміною проміжку між накладним вихорострумовим перетворювачем і поверхнею металевих виробів Недоліком цих способів є зменшення розрізнювальної здатності тобто можливості виявляти дрібні дефекти при великих коливаннях проміжку, який виникає внаслідок забруднення і нерівності поверхні, що контролюється Найбільш близьким до винаходу є резонансний спосіб відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії металевих виробів [Дорофеев А Л , Лихачев Р И Никитин А И Теория и промышленное применение метода вихревых токов М Машиностроение, 1969, стр 26 28] Він полягає у виборі робочої точки на схилі резонансної кривої При цьому способі використовуються властивості коливального контуру Резонансна частота і добротність паралельного коливального контуру залежать як від зміни проміжку, так і від зміни характеристик матеріалу виробу Зміна проміжку між накладним вихорострумовим перетворювачем і поверхнею металевого виробу буде змінювати величину взаємного зв'язку між ними і, таким чином, змінювати імпеданс коливаль СО со О со o> 34933 ного контуру Принцип дії способу полягає у тому, що вимірюють сигнал, отриманий від увімкненого в вимірювальний коливальний контур накладного вихорострумового перетворювача, який збуджується сигналом автогенератора синусоїдальної напруги і встановлений на поверхню феромагнітного виробу з деяким заважаючим проміжком. При певній настройці коливального контуру цей спосіб дозволяє виключити або значно послабити вплив проміжку. Для цього робоча точка обирається на схилі резонансної кривої вимірювального коливального контуру. При наближенні і встановленні перетворювача на струмопровідну феромагнітну поверхню його активний опір та індуктивність збільшуються. В результаті цього резонансна частота вимірювального коливального контуру зменшується і добротність його також трохи зменшується Внаслідок цього резонансна крива зсувається у бік більш низьких частот і стає більш пологою Резонансна крива вимірювального коливального контуру, який знаходиться поза поверхнею феромагнітного виробу перетинається з резонансними кривими вимірювального коливального контуру, які відповідають станам при наближенні і встановленні накладного вихорострумового перетворювача на феромагнітну поверхню, відповідно, у точці, яка характеризується певною частотою Якщо вимірювальний коливальний контур живити змінним струмом цієї частоти, амплітуда напруги у контурі буде залишатися практично незмінною при малих змінах проміжку між перетворювачем і поверхнею феромагнітного виробу. Однак і цей спосіб не забезпечує повного відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії феромагнітних виробів, так як при перевищенні певного проміжку інформаційні сигнали, що викликані наявністю дефекту і наявністю проміжку, можуть співпадати. В основу винаходу поставлено задачу підвищення точності контролю, тобто спосіб повного відстроювання від впливу проміжку у вихорострумовій дефектоскопії феромагнітних виробів шляхом відстроювання від впливу коливань проміжку між накладним вихорострумовим перетворювачем і контрольованою поверхнею. Це досягається підтримкою постійним значення частоти коливань у вимірювальному коливальному контурі, при якій амплітуда напруги у цьому контурі не залежить від величини коливань проміжку. Запропонований спосіб здійснений наступним чином. У вимірювальну систему, яка містить вимірювальний коливальний контур, додатково вводять еталонний коливальний контур, виконаний ідентичним вимірювальному і розташований поза поверхнею феромагнітного виробу. Порівнюють сигнали від еталонного і вимірювального коливальних контурів, отриманий сигнал непогодження використовують для керування частотою автогенератора, що виробляє частоту f 0 , при якій амплітуда напруги у вимірювальному коливальному контурі не залежить від величини проміжку Робоча частота f0 обирається на лівому схилі характеристики вимірювального коливального контуру. Здійснення способу представлено графічними матеріалами, де на фіг. 1 зображені резонансні характеристики вимірювального коливального контуру в різних режимах роботи; на фіг. 2 - структурна схема вихорострумового дефектоскопа для контролю феромагнітних виробів. На фіг. 1 відповідно крива 1 - резонансна характеристика еталонного коливального контуру і збіжна з нею характеристика вимірювального коливального контуру, який знаходиться поза поверхнею феромагнітного виробу. Криві 2 І 3 - резонансні характеристики вимірювального коливального контуру, які відповідають станам при наближенні і встановленні накладного вихорострумового перетворювача на поверхню феромагнітного виробу, відповідно. Частота f0 -робоча частота вимірювального коливального контуру, ft і f2 частоти, на яких амплітуда напруги у еталонному коливальному контурі менше, ніж у вимірювально-' му коливальному контурі і більше, відповідно. Резонансні криві 1, 2 і 3 перетинаються у точці, яка відповідає частоті f0 На фіг. 2 структурна схема пояснює .принцип дії запропонованого способу. Відповідно елемент 1 - автогенератор синусоїдальної напруги, елемент 2 - вимірювальний коливальний контур, елемент 3 - еталонний коливальний контур, елемент 4 - індикатор, елемент 5 - схема порівняння. Вихід автогенератора 1 підключено паралельно до входів вимірювального 2 і еталонного 3 коливальних контурів. Вихід вимірювального коливального контуру 2 підключено до індикатора 4. Крім того виходи вимірювального 2 і еталонного 3 коливальних контурів приєднані до входів'схеми порівняння 5. Вихід схеми порівняння 5 приєднано до керуючого входу автогенератора 1. Вихорострумовий дефектоскоп працює наступним чином. Автогенератор 1, що є джерелом синусоїдальної напруги, збуджує підключені до його виходу вимірювальний 2 та еталонний 3 коливальні контури. В початковому стані вимірювальний 2 і еталонний 3 коливальні контури знаходяться поза поверхнею феромагнітного виробу, що контролюється, і виконані таким чином, що їх характеристики ідентичні. В робочому стані, коли накладний вихорострумовий перетворювач установлено на поверхню феромагнітного виробу, частота автогенератора може бути fi менше f0 або h більше fo, як видно з фіг. 1 В цих двох випадках, пристроєм порівняння 5 виробляється сигнал непогодження, який використовується для керування частотою автогенератора 1. В результаті автогенератор 1 виробляє частоту fo, при якій амплітуда напруги у вимірювальному . коливальному контурі не залежить від величини проміжку між накладним вихорострумовим перетворювачем і контрольованою поверхнею феромагнітного виробу, який є заважаючим фактором у вихорострумовій дефектоскопії. Запропонований спосіб може бути використаний для забезпечення більш точного визначення дефектів типу "тріщина" при виготовленні та експлуатації' феромагнітних виробів незалежно від впливу проміжку між накладним вихорострумовим перетворювачем і поверхнею феромагнітного виробу, що контролюється. 34933 Індикатор Вимірювальний коливальний контур Автогенератор синусо ї дальної напруги Схема ПОРІВНЯННЯ Еталонний коливальний контур Фіг. 2 Тираж 50 екз. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна. 88000. м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122)3-72-89 (03122)2-57-03