Способ вихретокового контроля качества сварных соединений и устройство для его осуществления — SU 1652893 (original) (raw)

(51) 5 27 90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИМ А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г. ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Рижский политехнический институт им.А.Я.Пельше(56) Фастрицкий В.С. и Дерун Е,Н. Применение цифровых методов для селекции информации токовихревых пр.;.образователей. - Методы и прибо ры автоматического контроля. Рига: РПИ, вып,11, с.3-7.Авторское свидетельство СССР В 526766, кл. С 01 И 27/90, 1976,(54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯКАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть ис пользовано для контроля качества сварных соединений. Цель изобретения - повышение достоверности контроля - достигается за счет использования информативного параметра, измеряемого с меньшей погрешностью. При изменении качества сварного соединения меняется собственная резонансная частота колебательного контура 3, элементом которого является вихретоковый преобразователь 2. На колебательный контур поступает изменяющееся по частоте напряжение от генератора 1 качающейся частоты, Максимум напрякения, получаемый при резонансной частоте Р, фиксируется экстрематором 6, Одновременно с помощью частото- Е мера 5 измеряется резонансная частота Р. Цифровые коды измеренной ампли. - туды напряжения и частоты преобразу- С ются в блоке 9 логической обработки. 2 с.п.ф.-лы, 2 ил.Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества сварных соединений.Цель изобретения - повышение достоверности контроля достигается за счет использования информативного параметраизмеряемого с меньшей погрешностью, 10На Фиг,1 показана блок-схема вихретокового устройства для контроля качества сварных соединений; на Фиг.2 - амплитудно-частотные характеристики колебательного контура с 15 ВТП при контроле образцов с удельной электрической проводимостью: (, = = 0,62;. б = 1,3; 6 = 1,5 МСм/м.Устройство состоит из генератора 1 гармонического напряжения качающейся частоты, вихретокового преобразователя 2, колебательного контура 3, канала 4 измерения амплитуды, измерительного канала, состоящего из частотомера 5 и экстрематора 6 двух 25 преобразователей аналог-код 7 и 8 и блока 9 логической обработки сигналов, Генератор 1 присоединен к вихретоковому преобразователю 2, который является элементом колебательного контура 3. Колебательный контур 3 подключен к каналу 4 измерения амплитуды. Частотомер 5 и экстрематор б, соединенные последовательно, образуют второй измерительный канал.35 Вход экстрематора 6 присоединен к выходу канала 4 измерения амплитуды. Вход частотомера 5 соединен с выходом генератора 1. Управляющий вход частотомера 5 соединен с выходом экстрематора 6. Выходы частотомера 5 и канала 4 измерения амплитуды присоединены к входам преобразователей аналог - код 7 и 8 выходы преобразователей 7 и 8 - к вхо 45 дам блока 9 логической обработки сиг.налов.Колебательныи контур 3, элементом которого является вихретоковый преобразователь 2, питается от генератора 1 качающейся частоты. Напряжение, снимаемое с колебательного контура 3, поступает на входы канала 4 измерения амплитуды и частотомера 5. Выходное напряжение канала 4 измерения амплитуды, прдпорциональное амплиту де выходного напряжения колебательного контура 3, подается на вход одногс преобразователя аналог - код 7. На вход другого преобразователя аналог - код 8 поступают сигналы, пропорциональные текущей частоте напряжения, питающего контур 3, Выходные цифровые коды преобразователей аналог - код 7 и 8 поступают на входы блока 9 логической обработки сигналов.Способ реализуется следующим образом.Вихретоковый преобразователь 2 устанавливают на сварное соединение. В зависимости от качества сварки изменяются параметры вихретокового преобразователя 2, его активное и индуктивное сопротивления. Вследствие этого изменяется собственная резонансная частота колебательного контура 3. Так как контур 3 питается от генератора 1 качающейся частоты, то выходное напряжение контура 3 является амплитудно-частотно- модулированным. Его амплитуда достигает максимума при резонансе.Канал 4 измерения амплитуды обеспечивает измерение этого максимума. В момент достижения максимума экстрематор 6 выдает импульс, который запускает на измерение частотомер 5. Преобразователи аналог-код 7 и 8 осуществляют преобразование аналогового выходного напряжения канала 4 и сигналов частотомера 5 в цифровую форму. Цифровые коды резонансного напряжения и частоты колебательного контура подвергаются логической обработке в блоке 9 согласно выражению.Р;= Г ЛА,ЧЕСАЛА"р/Ипэ(1) где Р ,.,Рцифровые значения частоты и напряжения соответственно колебательного контура 3 при резонансном режиме его работы и зазорах между торцом вихретокового преобразователя 2 и поверхностью контролируемого изделия, равных соответственно Ь, . Ь,;знаки логического сложения (дизъюнкция)55 5 1 б 5289и умножения (конъюнкция)Как следует из выражения (1) принцип работы блока 9 логической обра 5ботки информации состоит в том, чтологическое произведение Г ф Д А1определяет точку амплитудно-частотной характеристики, а логическая сумма точек Ч Р 1 А - всю искомую ха1рактеристику,Действительно, для определенияточки кривой необходимо одновременное наличие двух координат: и координаты по оси амплитуды А, и кобрдинаты по оси частоты Р. Следовательно, для определения точки требуетсявыполнить над цифровыми кодами амплитуды и частоты логическую операцию И(конъюнкцию или логического умноже Ония)Для нахождения всей кривой необходимо определить или эту точкуР 1 А 1 кривой, или эту Р 1 А илилюбую другую, но обязательно принадлежащую искомой кривой. Следовательно,для нахождения всей кривой требуется выполнить над цифровыми кодамиР, Д А;, определяющими точку кривой, логическую операцию ИЛИ (дизъюнкцию или логического сложения).Таким образом, выражение (1) позволяет определить одну амплитудночастотную характеристику, т.е. задает закон функционирования блока 9по одному -му выходу.Как видно из фиг.2, вносимыеамплитуда и частота при одном и томже значении зазора дают одну точкуамплитудно частотной характеристики 40при контроле. сварного соединения сопределенным качеством сварки, например с эффектом типа "слипание","заниженный размер литой зоны" (частичныйнепровар) и т.д.Набор вносимых амплитуд и частот при всех значениях зазоРа Ь Ьзаданного диапазонаего изменения определяют всю амплитудно-частотную характеристику.Следовательно, с помощью выражения (1) можнораспознать качество сварного соединения независимо от колебания зазора взаданном диапазоне при проведенииконтроля. Так как амплитудно-частотные характеристики сняты при разныхкачествах сварки и не пересекаются,(фиг,2), т.е. не имеют общих точек,3 6то они имеют разные наборы точек, а следовательно, они различаются друг от друга и поэтому могут быть распознаны с помощью выражения (1).Ф о р м у л а изобретения1. Способ вихретокового контроля качества сварных соединений, заключающийся в том, что вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур и питаемый гармоническим напряжением, приводят в электромагнитное взаимодействие с контролируемым объектом, измеряют амплитуды Б вносимого в вихретоковый преобразователь напряжения и используют его для определения качества сварного соединения, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, изменяют частоту питающего колебательный контур напряжения, фиксируют частоту, соответствующую резонансному режиму контура, измеряют при резонансе амплитуду 0 вносимого напряжения и частоту Р, питающего напряжения и качество контролируемого сварного соединения определяют по измеренным величинам.2. Устройство для вихретокового контроля качества сварных соединений, содержащее генератор, вихретоковый преобразователь, включенный в колебательный контур, последовательно соединенные канал измерения амплитуды, преобразователь аналог - код и блок логической обработки сигналов, второй измерительный канал и второй преобразователь аналог - код, включенный между выходом второго измерительного канала и вторым входом блока логической обработки сигнала, а вход первого измерительного канала подключен к выходу колебательного контура, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что,с цельюповышения достовернос". ти контроля, второй измерительный канал выполнен в виде частотомера, под" ключеиного сигнальным входом к выходу генератора и экстрематора, включенного между выходом канала измерения амплитуды и управляющим входом частотомера, а генератор выполнен в виде генератора качающейся частоты.1652893 иг,2. итель П.Шка И.Иоргентал Корректор А.Обручар дактор М.Келем Заказ 1769 0 1 р Государ НИИП енного комитета13035, Москва,роизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 Соста Техре ретениям и ушская наб. писное крытиям при ГКНТ д, 4/5

Смотреть

Способ вихретокового контроля качества сварных соединений и устройство для его осуществления