RU1795360C - Преобразователь магнитных полей дл дефектоскопического контрол ферромагнитных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле ферромагнитных материалов и изделий. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  - достигаетс  за счет того, что преобразователь магнитных полей, содержащий блок 1 намагничивани , магнито- чувствительный узел, соединенные последовательно усилитель 11, амплитудный детектор 13 и блок 15 пам ти, видеоконтрольный блок 19 и блок 20 управлени , первый выход которого подключен к блоку 15 пам ти, второй выход- к видеоконтрольному блоку 19, снабжен генератором 10 импульсов , последовательно соединенным вторым усилителем 12, вторым амплитудным детектором 14, вторым блоком пам ти 16, сумматором 17 и видеоусилителем 18, магниточувствительный узел выполнен в виде двух параллельных волноводов 3, 4 из немагнитного материала с установленными на них вдоль образующих в шахматном пор дке дискретными магнитострикционны- ми элементами 21, охватывающих их обмоток 6, 7 опроса и сигнальных обмоток 8, 9, двух демпферов 5, установленных на торцах волноводов 3,4, сигнальные обмотки 8, 9 с соответствующими магнитострикци- онными элементами расположены на одинаковом рассто нии от одного из демпферов 5 и соединены соответственно со входами усилителей 11, 12, обмотки 6, 7 опроса соединены последовательно и подключены к выходу генератора 10, вход которого соединен с третьим выходом блока 20 управлени , выход блока 15 пам ти подключен к второму входу сумматора 17, четвертый выход блока 20 управлени  соединен с блоком 16 пам ти, а усилители 11,12 выполнены в виде усилителей-формирователей. 2 ил. ел с VJ о ел СА) о о

Description

Изобретение относитс  к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано при дефектоскопическом контроле ферромагнитных материалов и изделий.

Известен магнитострикционный преобразователь перемещение- код, содержащий волновод из магнитострикционного материала.

посто нный магнит, св занный с объектом перемещени , опрашивающую обмотку, распределенную по всей длине волновода, выходную обмотку, преобразователь временного интервала в цифровой код, состо щий из счетчика и генератора импульсов.

Известен также твердотелый преобразователь магнитных полей, содержащий

блок намагничивани , магниточувствитель- ный узел, соединенные последовательно избирательный усилитель, амплитудный селектор , блок пам ти, видеоконтрольный блок и блок разверток, выходы которого подключены к магниточувствительному узлу , блоку пам ти и видеоконтрольному блоку. Магниточувствительный узел такого преобразовател  выполнен в виде линейки одностержневых феррозондов, каждый из которых содержит намагничивающую и измерительную обмотку, конденсаторы , включенные параллельно выходу последовательно соединенных измерительных обмоток и ключей тока, число которых равно числу одностержневых феррозондов и подключенных к соответствующим намагничивающим обмоткам.

Наиболее близким по технической сущности к за вл емому устройству  вл етс  преобразователь перемещени  в код, содержащий подвижный магнит, установленный вдоль образующей волновода, выполненный из немагнитной подложки, на которой установлены дискретные магнито- стрикционные элементы, распределенные вдоль образующей волновода, сигнальную обмотку и распределенную вдоль него обмотку опроса, соединенную с выходом генератора импульсов, блок селекции импульсов, на концах волновода установлены демпферы, выход генератора импульсов соединен с входом сброса счетчика, выход сигнальной обмотки подключен к усилителю .

Целью изобретени   вл етс  повышение достоверности контрол ,

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в данный преобразователь магнитных полей , содержащий блок намагничивани , магниточувствительный узел, соединенные последовательно усилитель, амплитудный детектор и блок пам ти, видеоконтрольный блок и блок управлени , первый вход которого подключен к блоку пам ти, второй вьи ход - к видеоконтрольному блоку, введен генератор импульсов и последовательно соединенные второй усилитель, второй амплитудный детектор, второй блок пам ти, сумматор и видеоусилитель, магниточувствительный узел выполнен в виде двух парал- лельных волноводов из немагнитного материала с установленными на них вдоль образующих в шахматном пор дке дискретными магнитострикционными элементами, охватывающих их обмоток опроса и сигнальных обмоток, двух демпферов, установленных на торцах волноводов, сигнальные обмотки с соответствующими магнитострикционными элементами расположены на одинаковом рассто нии от одного из демпферов и соединены соответственно со входами первого и второго усилителей, обмотки опроса соединены последовательно и подключены к выходу генератора импульсов , вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , выход первого блока пам ти подключен ко второму входу

сумматора, четвертый выход блока управлени  соединен со вторым входом блока пам ти, а усилители выполнены в виде усилителей-формирователей импульсов считывани .

5 На фиг.1 представлена функциональна  схема преобразовател , на фиг,2 - диаграмма импульсов считывани .

Преобразователь включает в себ  намагничивающее устройство 1 (электромаг0 нит), объект 2 контрол , параллельно размещенные волноводы 3, 4 из немагнитного материала в виде ленты или стержн . На концах волновода 3, 4 укреплены демпферы 5, 6. С волноводами 3, 4, электро5

магнитно св заны распределенные,

последовательно соединенные обмотки 6,7 опроса. У каждого волновода 3, 4 на одном конце вблизи демпфера 5 размещено по одной сигнальной обмотке 8,9. Концы обмоток

0 б, 7 подключены к генератору 10 импульсов, а концы обмоток 8, 9 - к входам соответствующих усилителей-формирователей 11, 12 импульсов считывани . Их входы подключены соответственно последовательно вклю5 ценным детекторам 13, 14, пропускающим положительные импульсы, блокам 15,16 пам ти , выполненным на основе сдвиговых регистров, блоку 17 суммировани , видеоусилителю 18 и видеоконтрольнрму устрой0 ству 19 (телевизору без антенн, канала звука и высокочастотных узлов). Блок 20 управлени  соединен с вторыми входами генератора 10 импульсов, блоков 15, 16 пам ти, видеоконтрольного устройства 19 и пред5 ставл ет собой совокупность логических устройств , генераторов строчной и кадровой разверток, управл емых синхрогенерато- ром. С волноводами 3.4 механически жестко св заны дискретные мэгнитострикционные

0 элементы 21, которые размещены с определенным , посто нным шагом, причем элементы волновода 3 расположены в шахматном пор дке по отношению к элементам волновода 4,кроме того по одному элементу 21 располо5 жено под обмотками 8, 9. Элементы 21. размещенные под обмотками 8, 9, наход тс  на одинаковом рассто нии от демпферов 5, т.е. не сдвинуты относительно друг друга.

Преобразователь работает следующим образом,

Намагничивающее устройство 1 создает в обмотке 2 контрол  магнитное поле, в результате чего у его поверхности возникает магнитный рельеф, коррелирующий с внутренней структурой объекта 2 контрол . 5 В режиме считывани  и преобразовани  в последовательно соединенные обмотки б, 7 от генератора 10 импульсов, управл емого блоком 20 управлени , подаетс  импульс, который возбуждает магнитное поле в об- 10 мотках б, 7. В силу пр мого магнитострик- ционного эффекта под действием этого магнитного пол  в элементах 21 будут формироватьс  импульсы, которые, благодар  жесткой механической св зи элементов 21 15 с волноводами 3, 4 будут по ним распростран тьс . Чередование пол рности полуволн в сигнальных обмотках 8, 9 в силу обратного магнитострикционного эффекта будет зависеть от того, измен етс  ли ин- 20 дукци  в элементе 21 от меньших значений к большим (когда на элемент 21 не действует внешнее магнитное поле) или наоборот (при вли нии внешнего магнитного пол , коррелирующего с внутренней структурой 25 объекта 2 контрол , когда элемент 21 имеет некоторое значение магнитной индукции, близкое к максимальной).

Так, например, в элементах, наход щихс  под действием только пол  возбуж- 30 дени , последовательность полуволн смен етс  от плюса к минусу, а в элементах, наход щихс  под действием внешнего пол  и пол  возбуждени , последовательность чередовани  полуволн будет мен тьс  от 35 минуса к плюсу. Импульсы считывани , усиленные и нормализованные в усилител х-формировател х 11, 12 импульсов считывани  имеют вид, представленный на фиг.2 (а, б). Высокочастотные сигналы, со- 40 сто щие из этих импульсов, поступают на вход амплитудных детекторов 13, 14, детектируютс  ими (путем отсечени  импульсов отрицательной пол рности, несущих информацию о расположении и ширине де- 45 фекта) и далее записываютс  в блоках 15,16 пам ти. Волноводы перемещаютс  вдоль

поверхности обьекта контрол  в направлении , перпендикул рном их длине с шагом, равным либо ширине одного волновода, либо выбранным произвольно. Причем перемещение осуществл етс  по мере записи всех данных в блоки 15, 16 пам ти при одном цикле измерени  (цикл измерени  включает в себ  один запуск генератора 10 импульсов и считывани  всех импульсов, возникающих при этом в волноводах 3. 4). Затем по сигналу с блока 20 управлени  информаци , накопленна  в блоках 15, 16 пам ти дл  набора полного кадра изображени , считываетс  с них, суммируетс  попарно в блоке 17 суммировани  и выдаетс  через видеоусилитель 18 на экран видеоконтрольного устройства 19 в виде  ркостной картины. На фиг.2 (б) показан видеосигнал, получающийс  на выходе блока 17 суммировани . Одновременно управл ющее напр жение блока 20 управлени  перемещает электронный луч по экрану видеоконтрольного устройства 19, в результате на нем образуетс  изображение внутренней структуры обьекта 2 контрол . Блоки пам ти 15, 16 организованы таким образом, что блок 17 суммировани  по сигналу с блока 20 управлени , после накоплени  полного видеокадра , выдаютс  синхронно данные с тех разр дов регистров, в которых зафиксированы результаты контрол  одного и того же участка поверхности обьекта 2 контрол  обоими волноводами 3, 4.

Использование двух параллельно расположенных волноводов обусловлено повы- шением точности и достоверности преобразовател , т.е. магнитные элементы 21 нанесены на волноводы 3, 4 дискретно, с некоторым шагом.

Если в данном преобразователе убрать намагничивающее устройство, а между волноводами разместить подвижный посто нный магнит, то получитс  преобразователь перемещени , на экране видеоконтрольного устройства которого можно наблюдать линейные перемещени  обьекта, св занного с подвижным посто нным магнитом.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Преобразователь магнитных полей дл  дефектоскопического контрол  ферромагнитных изделий, содержащий блок намагничивани , магниточувствительный узел, соединенные последовательно усилитель,

   амплитудный детектор и блок пам ти, видеоконтрольный блок и блок управлени , пер- вый выход которого подключен к блоку пам ти, второй выход - к видеоконтрольному блоку, отличающийс  тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , он снабжен генератором импульсов и последрвательно соединенными вторым усилителем , вторым амплитудным детектором, вторым блоком пам ти, сумматором и видеоусилителем , магниточувствительный узел выполнен в виде двух параллельных волноводов из немагнитного материала с установ- ленными на них вдоль образующих в шахматном пор дке дискретными магнито- стрикционными элементами, охватывающих их обмоток опроса и сигнальных обмоток, двух демпферов, установленных на торцах волноводов, сигнальные обмотки с соответствующими магнитострикционны

   ми элементами расположены на одинаковом рассто нии от одного из демпферов и соединены соответственно с входами первого и второго усилителей, обмотки опроса соединены последовательно и подключены к выходу генератора импульсов, вход которого соединен с третьим выходом блока управлени , выход первого блока пам ти подключен к второму входу сумматора, четвертый выход блока управлени  соединен с вторым блоком пам ти, а усилители выполнены в виде усилителей-формирователей импульсов считывани .

   Фиг.1

   Фив. 2