Пристрій для контролю працездатності дефектоскопів

1 Устройство для контроля работоспособности дефектоскопов, содержащее измерительный блок, предназначенный для связи с контролируемым дефектоскопом, и имитатор дефектов, соединенный с измерительным блоком, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что имитатор содержит синхронизированный генератор импульсов прямоугольной и треугольной формы, источник питания, резистор, два счетчика, два логических элемента НЕ, два ключа, коммутирующий узел, кнопку "Пуск" и выходной операционный усилитель с регулируемым резистором на выходе, подвижный контакт которого является выходом имитатора, первый выход синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы связаны со входами разрешения первого и счетным входом второго счетчика, а второй выход - связан с входами первого и aropof о ключей, управляющие входы которых связаны соответственно непосредственно с вылэдом " 1 " первого счетчика и через второй коммутирующий узел - с выходами " 1 " - " т " второго счетчика, выходы первою ключа непосредственно, а второго ключа через первый л о г и ч е с к и й элемент НЕ связаны соответственно с неинвертмр, ..цим її инвертирующим входами выходного операционного усилителя, входы "Сброс" первого и второго счетчикоо через кнопку "Пуск" свчзаны с положительным зажимом источника питания, а через резистор - с общей точкой источника питания, входом синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы, одним из выводов регулируемого резистора и является входом имитатора дефектов, ( т + 1} и выход первого счетчика через второй логический элемент НЕ связан с собственным счетным входом (т+!}-й выход второго счетчика связан с собственным входом разрешения. 2 Устройство по п. 1 , о т л и ч а ю щ е е с я тем, что синхронизированный генератор импульсов прямоугольной и треугольной формы содержит компаратор и интегратор выполненные но базе операционных усили телей, диод, резистор, конденсатор и п^зистивный делитель, выход компаратора через диод связан с первым выходом синхронией рованного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы и через переменный резистор ' с оба*ей точкой соединения конденсатора и инверіирующєго входа операционного усилитрля интегратора, выход которого связан с другим выводом конденсатора и г одним из плеч реэмстиэно го делителе подключенного к неинвсртиругащему входу операционного усилителя компаратора, второе плечо упомянутого делителя соединено с выходом компаратора. 6600 инвертирующий вход операционного усилителя компаратора и меинвертирующий вход еггерациокно/о усилители интегратора связаны с общей точкой источника питания, а выход интегратора является вторым оыхоД1Л1 чинхронизировэнного генератора имлульсоа прямоугольной и треугольной формы Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для проверки работоспособности и калибровки дефектоскопов протя женных изделий, армированных тросами, 5 например дефектоскопов для контроля состояния тросоаой основы лент шахтных конвейерных установок И з в е с і н о устройство для контроля работоспособности и калибровки дефек- Т О ТОСКОПОБ, содержащее первичный преобразователь, связанный с электронным блоком и ими Го тор дефектов [1] Недостатком данлого устройства является его сложность и ограниченные функциональные возможно- 15 скопии только однотипных изделий, имеющих одинаї овую имитационную модель дефекта. При конт роле же и калибровке дефектоскопов тросовой основы конвейерных лент требуются разнотипные имитационные модели двух основных видов дефектов' реального дефекта типа "Обрыв" от допустимого количества поврежденных тросов нэ любом участке ленты и технологического дефекта типа"Стык"от концов тросов на границах ее стыковых соединений Причем при контроле и калибровке одного и того же дефектоскопа общее число различающихся между собой имитационных моделей для упомянутых двух основных видов дефектов определяется количеством типов лент и диаметром непопьзуемых в них тросов (в лентах шахтных конвейеров используются пять основных диаметров тросов 4,2, 5,6, 6,0, 7,5 и 8.25 мм), а также величиной номинальной скорости движения ленты С учетом изложенного использование прототипа для контроля работоспособности дефектоскопов протяженных изделий, армированных тросами, приведет к резкому снижению надежности их контроля и особенно калибровки, т к в последнем случае требуется обеспечить перестройку не только многих имитационных моделей дефектов но и их многократное и точное воспроизведение при проверке последующих дефектоскопов В основу изобретения поставлена задача создать тэкое устройство для контроля работоспособности дефектоскопом в котором форма и параметры длительности и амплитуды сигналов первичного преобра зователя от реальных дефектов тросовой основы типа "Обрыв" в месте повреждения тросов конвейерной ленты или типа "Стык" - на границе ее стыковых соединений могли бы прч контроле и калибровке дефектоскопов оперативно, просто и надежно и многократно имитироаэться для большого числа различающихся между собой имитационных моделей упомянутых выше двух основных видов дефектов например путем подачи на первичный преобразователь электрических сигналов синхронизирооанного генератора раэнополярных импульсов прямоугольной и треугольной формы с регулируемыми пара СТі Известно также устройство дли контроля работоспособности и калибровки дефект ос ко по Б, содержаще первичный преобразователь связанный .электронным блоком и имитатор дефектов ["] Недостатком данного устройства является также сложность и ограниченные функциональные возможности Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому изобретению является ус7ройство для автоматического самоконтроля работоспособности дефектоскопа[3] Прототип содержит предназначенный для связи с контролируемым дефектоскопом измерительный блок включающий датчики и электронный коммутатор, и имитатор дефектое Имитатор дефектов выполнен в виде пластины или стержня, укреплен на рычаге, взаимодействующем с якорем электромагнита, получающего питание в период межконтрольных пауз Во время этих пауз имитатор подводится под сканирующие датчики. по сигналу которых судят о работоспособности дефектоскопа Недостатком прототипа является низкая надежность контроля и калибровки дефектоскопов протяженных изделии, армированных тросами например тросовой основы резинотросоаых конвейерных лент Связано это с тем. что имитатор дефектов а прототипе выполнен в виде механической конструкции обеспечивающей обнаружение неисправности в любом из каналов контроля дефектоскопа при дефекто 20 25 30 35 40 45 50 6600 метрами амплитуды, длительности и количества импульсов, что обеспечивается связями этого генератора с другими элементами устройства, и за счет этого повысить надежность контроля и калибровки дефектоскопов 5 при существенном сокращении времени выполнения этих операций. Поставленная задача решается тем, что в устройстве для контроля работоспособности дефектоскопов, содержащем измери- 10 тельный бок, предназначенный для связи с контролируемым дефектоскопом и имитатор дефектов, соединенный с измерительным блоком, согласно изобретению, имитатор содержит синхронизированный генератор 15 импульсов прямоугольной и треугольной формы, источник питания, резистор, два счетчика, два логических элемента НЕ, два ключа, коммутирующий узел, кнопку "Пуск" и выходной операционный усилитель с регу- 20 лируемым резистором на выходе, подвижный контакт которого является выходом имитатора, первый выход синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы связан со входом раз- 25 решения первого и счетным входом второго счетчика, а второй выход - связан с входами первого и второго ключей, управляющие входы которых связаны соответственно непосредственно с выходом " 1 " первого счет- 30 чика и через второй коммутирующий узел с выходами " 1 " - 'пг>" второго счетчика, выходы первого ключа непосредственно, а второго ключа через первый логический элемент НЕ связаны соответственно с неинвертиру- 35 ющим и инвертирующим входами выходного операционного усилителя, входы "Сброс" первого и второго счетчиков через кнопку "Пуск" связаны с положительным зажимом источника питания, а через резистор - с об- 40 щей точкой источника питания, входом синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы, одним из выводов регулируемого резистора и является входом имитатора дефектов, выход т+1 45 первого счетчика через второй логический элемент НЕ связан с собственным счетным входом, т + 1 выход второго счетчика связан с собственным входом разрешения кой соединения конденсатора и инвертирующего ахода операционного усилителя иггтегратора, выход которого связан с другим выводом конденсатора и с одним из плечей резистивного делителя на неинвертнрую*щем входе операционного усилителя компаратора, второе плечо которого связано с выходом компаратора, инвертирующий вход операционного усилителя компаратора и неинвертирующий вход операционного усилителя интегратора связаны с общей точкой источника питания, а выход интегратора является вторым выходом синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной форіиь», На фиг 1 приведена структурная схема устройства; на фиг 2 - принципиальная схема синхронизированного генератора импульсов прямоугольной и треугольной формы, а на фиг. 3 - временные диаграммы, поясняющие работу имитатора дефектов. Устройство содержит многоэлементиый индукционный первичный преобр а з о в а т е л ь 1, э л е к т р о н 1 ' й блок 2 контролиоуемого дефектоскопа, коммутирующий узел 3 и имитатор 4 дефектов. Первичный преобразователь 1 и коммутирующий узел 3 образуют измерительный блок устройства Имитатор дефектов 4 содержит синхронизированный генератор 5 импульсов прямоугольной и треугольной формы, первый б и второй 7, счетчики, ключи 8, 9, первый 10 и второй 11 логические элементы НЕ, второй коммутирующий узел 12, выходной операционный усилитель 13, кнопку "Пуск" 14, резистор 15, регулируемый резистор 16 и источник питания 17. Синхронизированный генератор 5 (фиг 2) выполнен в виде связанных между собой компаратора и интегратора на базе операционных усилителей 18 и 19 соответственно и содержит, кроме того, диод 20, резистор 21, конденсатор 22 и резистивный делитель 23, 24, Синхронизированный генератор 5 предназначен для формирования синхронизированных импульсов прямоугольной (фиг. 3, а) и треугольной (фиг 3, б) формы, является одним из основных узлов электронного Устройство для контроля дефектоскопов 50 имитатора 4 дефектов, на выходе которого в зависимости от положения второго коммухарактеризуется тем, что синхронизировантирующего узла 12 формируются два вида ный генератор импульсов прямоугольной и двухполярных импульсов треугольной фортреугольной формы выполнен в виде компамы (фиг 3, в, г) ратора и интегратора на базе операционных усилителей, диода,резистора, конденсатора 55 Экспериментально установлено, что и резистивного делителя, выход компараторазнополярные импульсы треугольной форра через диод связан с первым выходом мы, подаваемые через многоэлементный инсинхронизированного генератора импульдукционный первичный преобразователь в сов прямоугольной и треугольной формы и измерительные каналы серийного дефекточерез переменный резистор - с общей точскопа типа УКТЛ для контроля состояния 6600 8 тросовой основы конвейерных лент, наибопают одновременно на вход разрешения и лее точно отражают форму сигналов первичсчетный вход счетчиков 6 и 7 соответственно ного преобразователя от реальных дефектов (фиг. 1), однако благодаря собственным цетросовой основы типа "Обрыв" в месте попям самоблокировки укззанные счетчики вреждения тросов или типа "Стык" - на гра- 5 находятся в состоянии "Запрет счета". В кице стыковых соединений. связи с этим ключи 8 и 9. управляемые сигПри этом для имитации дефектов типа налами счетчиков 6 и 7, закрыты и двухпо"Обрыв" в тросовой основе нз выходе имилярные импульсы треугольной формы со татора 4 формируются положительный и отвторого выхода генератора импульсов 5 в рицательный импульсы треугольной формы, 10 исходном состоянии схемы не поступят на имеющие общую точку перехода через ноль входы выходного операционного усилителя (фиг. 3), а для имитации дефектов типа 13,э следовательно, и выходной сигнал ими"Стык - разнополярные импульсы треугольтатора 4 дефектов будет отсутствовать. ной формы разнесенные во времени, т.е. После кратковременного нажатия кнопимеющие общую линию перехода через 15 ки 14 "Пуск" стенда разрешается работа ноль (фиг. 3, г). счетчиков 6, 7, на время появления выходных сигналов которых открываются соответПеред проверкой контролируемый дествующие ключи 8, 9. При этом импульсы фектоскоп подключается к настоящему усттреугольной формы положительной полярройству. Первый коммутирующий узел 3 обес- 20 ности через ключ 8 поступают непосредственно на неинвертирующий вход выходного печивает подачу сигналов имитатора 4 операционного усилителя 13, а импульсы дефектов одновременно на все п+1 измеритреугольной формы отрицательной поляртельные каналы контролируемого дефектоности - через ключ 9 и первый логический скопа 2 протяженных изделий или в любой их комбинации. 25 элемент НЕ - на инвертирующий вход этого усилителя. Значения длительности и амплитуды импульса имитационного сигнала, зависящие Достигается это тем, что счетчик 6 рабоот номинальной скорости контролируемой тает по заднему фронту прямоугольных имленты, диаметра и количества поврежденпульсов, т.е. импульсы на выходе этого ных тросов и др., устанавливают при помо- 30 счетчика будут во времени совпадать с полощи резисторов 21 и 16 в соответствии с их жительными импульсами треугольной форфактическими значениями для характерных мы, а счетчик 7 работает по переднему дефектов. фронту прямоугольных импульсов, т.е. импульсы на его выходе будут совпадать во Работает устройство следующим образом. 35 времени с отрицательными импульсами треугольной формы. В исходном состоянии схемы синхронизированный генератор 5 импульсов форТаким образом, на нагрузке 16 вымирует на первом выходе импульсы ходного операционного усилителя 13 прямоугольной формы, а на втором - двухформируется только один двухполярный полярные импульсы треугольной формы АО имитационный сигнал (фиг. 3, в, г), после (фиг. 3, а, б). Указанные импульсы синхроничего схема стенда возвращается в исходное зированные, т.к. двухполярные импульсы состояние. Это произойдет тогда, когда треугольной формы с выхода интегратора на счетчики 6, 7 насчитают m импульсов, после операционном усилителе 19 (фиг. 2) получачего сработают их цепи самоблокировки и ют путем однократного интегрирования им- 45 наступит "Запрет счета". пульсов прямоугольной формы с выхода Вид имитационного счетчика стенда закомпаратора на операционном усилителе висит от положения переключателя 12. Для 18 При этом направление заряда конденсауказанного на схеме фиг. 1 положения перетора 22 интегратора зависит от полярности ключателя 12 (положение "1") на выходе выходного напряжения компаратора, кото- 50 имитатора 4 формируется один двухполяррая изменяется на обратную в момент раный имитационный сигнал треугольной форвенства нулю напряжения обратной связи мы, положительный и отрицательный на неинвертирующем входе операционного импульсы которого имеют общую точку пеусилителя 18, задаваемого резистивным дерехода через ноль, т.е. имитируют сигнал лителем 23, 24. Длительность выходных им- 55 первичного преобразователя от повреждепульсов интегратора определяется ния (фиг. 3, в). Для любого другого положевеличиной элементов 22, 21 и регулируется ния переключателя 12 на выходе имитатора резистором 21. 4 формируется также один двухполярный сигнал треугольной формы, положительный Импульсы прямоугольной формы с пери отрицательный импульсы которого будут вого выхода генератора 5 импульсов посту 6600 разнесены во времени, т е имеют общую линию перехода через ноль (фиг 3 г), и таким образом имитируют сигнал первичного преобразователя 1 дефектоскопа от грании стыкового соединения В положении ' т ' переключателя 12 положительный и отрица тельный импульсы имитационного сигнала будут разнесены во времени на максимэль ную величину Для приведенного на фиг 3 г случая переключатель 12 находится я положении ' 3' Амплитуда выходных сигналов имитатора 4 дефектов регулируется с помощью регулируемого резистора S6 Таким образом, выполнение имитатора дефектов в виде электронной схемы позво лило существенно повысить надежность формирования имитационного сигнала с требуемыми формой, параметрами амплитуды и длиіельности, близкими к сигналам Фиг! перпиччого преобразователя 1 оі х^гмг^ерЧь!Х реалЬНЫХ дефектов ТрОСОВСМ ОСНОВІ! конвейерных лент Причем, контролируемым дефектооon 5 один раз подключаю^ г устройству после чего устанавливают требуемые пяраметоы имитационного сигнала контроль коте f ых веду т по осциллографу, подключенному к выходу имитатора 4 дефектов С помощью 10 коммутирующих усфойсїй З и 12 осущест^ ляют проверк/ всех измерительных каналов и дефектоскопа в целом лри ВОЗА^ЙСГВМИ выбранного имитационного сигнала 15 Операции регулировки и воспроизвела нця имитационного сигнале для любого вида повреждения и типа конвейерны* ленч, д'лз метров ик тросов и скорости дг'іжеммя ч ПреДЛЯГПеМОМ р е ш е н и и Сі 1МЧаЮ(*,*і IShj.-OvOH 20 точностью задания параметров сиг нэпа 6600 6,7 ss tz* 19 Оош, Фиг2 и a) 0 0) 0 b) о 2) 0 Фиг 5 Упорядник Замовлення 635 Техред М Моргентал Коректор М Куль Тираж Підписне Державне патентне відомство України 254655, ГСП, Киїо-53, Львівська пл , 8 Виробничо-ридавничий комбінат "Патент", м Ужгород, вул Гагаріна, 101