SU1532864A2 - Electromagnetic/acoustic flaw detector - Google Patents
Electromagnetic/acoustic flaw detector Download PDFInfo
- Publication number
- SU1532864A2 SU1532864A2 SU864139225A SU4139225A SU1532864A2 SU 1532864 A2 SU1532864 A2 SU 1532864A2 SU 864139225 A SU864139225 A SU 864139225A SU 4139225 A SU4139225 A SU 4139225A SU 1532864 A2 SU1532864 A2 SU 1532864A2
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- amplifier
- electromagnetic
- input
- coil
- Prior art date
Links
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике. Целью изобретени вл етс повышение точности обнаружени дефектов за счет оперативной коррекции коэффициента передачи в цепи усилени в соответствии с изменением зазоров. Цель достигаетс тем, что электромагнитноакустический преобразователь 3, включающий катушку индуктивности, выполненную в виде жгута из изолированных проводников, содержит дополнительный изолированный проводник, один конец которого свободный, а другой подключен к выходу генератора 5 незатухающих колебаний, к которому последовательно подсоединены резонансный усилитель 8 высокой частоты, амплитудный детектор 9, фильтр 10 нижних частот, функциональный преобразователь 11, блок 12 перемножени , второй вход которого соединен с выходом усилител 2. Преобразователь 3 вл етс датчиком величины рабочего зазора между плоскостью катушки и поверхностью контролируемого издели . Датчик работает как элемент цепи с реактивной проводимостью, одним из электродов которого вл етс поверхность заземленного контролируемого издели , а другим - проводник со свободным концом. 2 ил.This invention relates to instrumentation technology. The aim of the invention is to improve the detection accuracy of defects due to the operative correction of the gain in the amplification circuit in accordance with the change in the gaps. The goal is achieved by the fact that the electromagnetic-acoustic transducer 3, which includes an inductance coil made in the form of a bundle of insulated conductors, contains an additional insulated conductor, one end of which is free and the other connected to the output of the generator 5 continuous oscillations to which high-frequency resonant amplifier 8 is connected. , amplitude detector 9, low-pass filter 10, functional converter 11, multiplication unit 12, the second input of which is connected to the output of the amplifier 2. Transducer 3 is a sensor for measuring the working gap between the coil plane and the surface of the test item. The sensor works as a circuit element with reactive conductivity, one of the electrodes of which is the surface of a grounded monitored product, and the other is a conductor with a free end. 2 Il.
Description
(Л(L
СWITH
(Dut.t(Dut.t
гоgo
подключен к выходу генератора 5 незатухающих колебаний, к которому последовательно подсоединены резонансный усилитель 8 высокой частоты, амплитудный детектор 9, фильтр 10 нижних частот, функциональный преобразователь 11, блок 12 перемножени , второй вход которого соединен с выходом усилител 2. Преобразователь 3 вл Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быт использовано дл бесконтактной ультразвуковой дефектоскопии металлических материалов и изделийеconnected to the output of the oscillator 5 of continuous oscillations, to which a high-frequency resonant amplifier 8, an amplitude detector 9, a low-pass filter 10, a functional converter 11, an multiplication unit 12, the second input of which is connected to the output of the amplifier 2, are connected in series. instrumentation technology and can be used for non-contact ultrasonic inspection of metallic materials and products
Целью изобретени вл етс повышение точности за счет оперативной коррекции коэффициента передачи в цепи усилени в соответствии с изменением зазора.The aim of the invention is to improve the accuracy due to the operative correction of the gain in the gain circuit in accordance with the change in the gap.
На фиг.1 представлена блок-схема электромагнитно-акустического дефектоскопа; на фиг. 2 - конструктивное выполнение катушки преобразовател с дополнительным изолированным проводником .Figure 1 presents the block diagram of the electromagnetic-acoustic flaw detector; in fig. 2 shows a constructive embodiment of a converter coil with an additional insulated conductor.
Электромагнитно-акустический дефектоскоп содержит генератор 1, усилитель 2, электромагнитно-акустический преобразователь 3, включающий катушку индуктивности, котора выполнена в виде жгута из изолированных проводников, дополнительный изолированный проводник 4, вплетенный в жгу катушки электромагнитно-акустического преобразовател , генератор 5 незатухающих гармонических колебаний с частотой, в несколько раз превышающей частоту заполнени зондирующего импульса генератора 1 и наход щейс за пределом полосы пропускани усилител 2, конденсатор 6, дополнительную катушку 7 индуктивности, резонансный усилитель 8 высокой частоты , настроенный на рабочую частоту генератора 5, амплитудный детектор 9, фильтр 10 нижних частот, функциональный преобразователь 11 и блок 12 перемножени . Первый вход блока 1 перемножени соединен с выходом усилител 2, вход которого соединен с выходом электромагнитно-акустического преобразовател 3, вход которого соединен с выходом генератора 1. Генератор 5 незатухающих гармоническихElectromagnetic-acoustic flaw detector contains generator 1, amplifier 2, electromagnetic-acoustic transducer 3, which includes an inductance coil, which is made in the form of a bundle of insulated conductors, additional insulated conductor 4, intertwined in a coil of an electromagnetic-acoustic transducer, 5 non-damping harmonic oscillator with a frequency several times higher than the frequency of filling the probe pulse of generator 1 and located beyond the passband limit of amplifier 2, a capacitor 6, an additional coil 7 inductance, a high-frequency resonant amplifier 8 tuned to the operating frequency of the generator 5, an amplitude detector 9, a low-pass filter 10, a functional converter 11 and an multiplication unit 12. The first input of multiplication unit 1 is connected to the output of amplifier 2, the input of which is connected to the output of the electromagnetic-acoustic converter 3, the input of which is connected to the output of generator 1. The generator 5 is non-damping harmonic
етс датчиком величины рабочего зазора между плоскостью катушки и поверхностью контролируемого издели . Датчик работает как элемент цепи с реактивной проводимостью, одним из электродов которого вл етс поверхность заземленного контролируемого издели , а другим - проводник со свободным концом. 2 ил.sensor of the magnitude of the working gap between the plane of the coil and the surface of the test product. The sensor works as a circuit element with reactive conductivity, one of the electrodes of which is the surface of a grounded monitored product, and the other is a conductor with a free end. 2 Il.
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
колебаний через конденсатор 6 соединен с дополнительным изолированным проводником 4, одним из концов дополнительной катушки 7 индуктивности и входом резонансного усилител 8 высокой частоты, второй конец дополнительной катушки 7 индуктивности соединен с землей 13. Выход резонансного усилител 8 высокой частоты соединен с входом амплитудного детектора 9, выход которого соединен с входом фильтра 10 нижних частот. Выход фильтра 10 нижних частот соединен с входом функционального преобразовател 11,выход которого соединен с вторым входом блока 12 перемножени . Контролируемое изделие 14 через систему рольгангов 15 соединено с землей . Датчиком величины рабочего зазора вл етс электростатический преобразователь , работающий как элемент цепи с реактивной проводимостью, одним из электродов которого вл етс поверхность заземленного контролируемого издели , а вторым - дополнительный изолированный проводник 4, вплетенный в жгут катушки электромагнитно-акустического преобразовател .oscillations through a capacitor 6 is connected to an additional insulated conductor 4, one of the ends of the additional inductor 7 and the input of the resonant high-frequency amplifier 8, the second end of the additional inductor 7 is connected to ground 13. The output of the high-frequency resonant amplifier 8 is connected to the input of the amplitude detector 9, the output of which is connected to the input of the low-pass filter 10. The output of the low-pass filter 10 is connected to the input of the functional converter 11, the output of which is connected to the second input of the multiplication unit 12. The controlled article 14 is connected to the ground through a roller table 15. The sensor for the working gap is an electrostatic transducer operating as a circuit element with reactive conductivity, one of whose electrodes is the surface of a grounded monitored product, and the second is an additional insulated conductor 4 woven into the coil of an electromagnetic-acoustic transducer.
Емкость электростатического преобразовател складываетс из двух составл ющихThe capacitance of the electrostatic converter consists of two components
ОС,OS,
(О(ABOUT
k k
где Сэп- емкость электростатическогоwhere Sep is the electrostatic capacity
преобразовател ;converter;
С - составл юща емкости электростатического преобразовател , завис ща от величины зазора, Ф;C is the capacitance component of the electrostatic converter, depending on the size of the gap, Φ;
С к - конструктивна составл юща емкости электростатического преобразовател , не завис ща от величины зазора, Ф, С целью компенсации конструктивной емкости С к между землей 13 и концом дополнительного изолированного проводника 4 включена дополнительна катушка 7 с индуктивностью L , удовлетвор ющей условиюC k is the structural component of the capacitance of the electrostatic converter, independent of the size of the gap, Φ,.
L- -т ,(2)L- -t, (2)
С,WITH,
(Л} (L}
где сч - циклическа частота незатухающих гармонических колебаний , вырабатываемых генератором 5, рад/Соwhere mF is the cyclic frequency of the continuous harmonic oscillations produced by the generator 5, rad / Co
Кроме того, дополнительна катушка 7, шунтиру вход резонансного усилител 8 высокой частоты, защищает его входной каскад от воздействи напр жени зондирующего импульса. При соблюдении услови (2) в электрической цепи, состо щей из параллельно соединенных емкости Ск и индуктивности L, наступает резонанс токов, и составл юща Ск из выражени (1) может быть исключена, при этом сигнал на выходе устройства не будет зависеть от произвольных изменений рабочего зазора мекду плоскостью катушки электромагнитно-акустического преобразовател и поверхностью контролируемого издели .In addition, an additional coil 7, shunting the input of the resonant high-frequency amplifier 8, protects its input stage from the effects of the voltage of the probe pulse. If the condition (2) is observed in the electric circuit consisting of capacitance Sk and inductance L connected in parallel, current resonance occurs, and component Sk from expression (1) can be eliminated, and the output signal of the device will not depend the working gap of the Mecda by the plane of the coil of the electromagnetic-acoustic transducer and the surface of the controlled product.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Высокочастотное напр жение с выхода резонансного усилител 8 высокой частоты поступает на вход амплитудного детектора 9, выполн ющего функции выпр мител . С выхода амплитудного детектора 9 сигнал поступает на вход фильтра 10 нижних частот, который ослабл ет возможные высокочастотные помехи и формирует сигнал оценки величины рабочего зазора и„. Этот сигнал поступает на вход функционального преобразовател 11 Напр жение на выходе последнего измен етс по экспоненциальному законуThe high-frequency voltage from the output of the high-frequency resonant amplifier 8 is fed to the input of an amplitude detector 9, which serves as a rectifier. From the output of the amplitude detector 9, the signal is fed to the input of the low-pass filter 10, which attenuates possible high-frequency noise and generates a signal for estimating the size of the working gap and. This signal is fed to the input of the functional converter 11 The voltage at the output of the latter varies exponentially
. .. .
UU
Фп Fp
(3)(3)
ft. где иф„ - напр жение на выходе функционального преобразовател , В;ft. where iff is the voltage at the output of the functional converter, V;
сигнал оценки величины рабочего зазора, В} ot, ft - коэффициенты. Амплитуда прин того сигнала на выходе электромагнитно-акустического преобразовател , а следовательно, и на выходе усилител 2 зависит от вел чины рабочего зазора по экспоненциалному закону. В общем случае эта зависимость может быть описана выражениемThe signal for estimating the size of the working gap, B} ot, ft are the coefficients. The amplitude of the received signal at the output of the electromagnetic-acoustic transducer, and hence at the output of the amplifier 2, depends on the height of the working gap according to an exponential law. In general, this dependence can be described by the expression
5five
00
5five
00
.e ,(4).e, (4)
где А у - амплитуда сигнала на выходеwhere a y - the amplitude of the output signal
усилител 2, В;amplifier 2, V;
w - функци , завис ща от амплитуды тока зондирующего импульса , величины напр женности посто нного магнитного пол , конструктивных особенностей электромагнитно-акустического преобразовател , коэффициента передачи усилител 2, физических свойств материала, из которого сделано контролидуемое изделие, наличи дефектов в контролируемой зоне;w is a function depending on the amplitude of the current of the probe pulse, the magnitude of the constant magnetic field strength, the design features of the electromagnetic acoustic transducer, the transmission coefficient of amplifier 2, the physical properties of the material from which the test article is made, the presence of defects in the controlled area;
h - величина зазора между катушкой электромагнитно-акустического преобразовател и поверхностью контролируемого издели , мм;h - the size of the gap between the coil of the electromagnetic-acoustic transducer and the surface of the test product, mm;
- средний диаметр катушки преобразовател , мм; безразмерный коэффициенте Сигнал с выхода усилител 2 подаетс на один из входов блока 12 перемножени , на второй вход которого подаетс напр жение с выхода функционального преобразовател 1. - the average diameter of the transducer coil, mm; dimensionless factor The signal from the output of amplifier 2 is applied to one of the inputs of multiplication unit 12, to the second input of which voltage is supplied from the output of function converter 1.
Таким образом, на выходе блока 12 перемножени будет получен сигнал с амплитудой А б„Thus, the output of the multiplication unit 12 will receive a signal with amplitude A b „
ср кwed to
35А6п А иФп35A6p A IFP
или с учетом (3) и (4)or taking into account (3) and (4)
ЬпBp
Если выполнить условиеIf you meet the condition
kh/Dcp Un, то получим выражениеkh / Dcp Un, we get the expression
(5)(five)
(6)(6)
(7)(7)
(8)(eight)
JQ «- 45 Коэффициент целесообразно выбирать из услови JQ "- 45 Coefficient appropriate to choose from
- ), (9) где-), (9) where
A () - амплитуда сигнала наA () - signal amplitude per
выходе усилител 2 при величине рабочего зазора , равной номинальному h H.output of the amplifier 2 when the working gap is equal to the nominal h H.
Из услови (9) с учетом (8) и (4) g-ьЬн/Оср (10)From condition (9) taking into account (8) and (4) g-bn / Oc (10)
Тогда окончательный результат ЬЬ /BeThen the final result is L / B
0000
Как видно из выражени (11), ам- плитуда сигнала на выходе блока 12 перемножени не зависит от величины зазора между катушкой электромагнитно-акустического преобразовател и поверхностью контролируемого издели сAs can be seen from expression (11), the amplitude of the signal at the output of multiplication unit 12 does not depend on the size of the gap between the coil of the electromagnetic-acoustic transducer and the surface of the tested product with
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864139225A SU1532864A2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Electromagnetic/acoustic flaw detector |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864139225A SU1532864A2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Electromagnetic/acoustic flaw detector |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU794491 Addition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1532864A2 true SU1532864A2 (en) | 1989-12-30 |
Family
ID=21264514
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864139225A SU1532864A2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | Electromagnetic/acoustic flaw detector |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1532864A2 (en) |
-
1986
- 1986-10-27 SU SU864139225A patent/SU1532864A2/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР S 794491, кло G 01 N 24/04, 27.11.78. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4768380A (en) | Method and means for detecting faults or defects in moving machine parts | |
US3851242A (en) | Frequency-modulated eddy-current proximity gage | |
EP3592209B1 (en) | Measuring a property in a body | |
US3869676A (en) | Diode-quad bridge circuit means | |
US5841031A (en) | Method and apparatus for evaluation and inspection of composite-repaired structures | |
US4093914A (en) | Method of measuring parameters of a crystal filter | |
US3979670A (en) | Apparatus for detecting and measuring peak-to-peak values in electrical signals | |
US3311842A (en) | Digital transducer with condition responsive shock excited resonant circuit | |
SU1532864A2 (en) | Electromagnetic/acoustic flaw detector | |
US3600676A (en) | Moisture meter utilizing amplitude and bandwidth signals | |
US3355933A (en) | Resonance vibration testing apparatus | |
US2996664A (en) | Corona detector | |
JP3023855B2 (en) | Measurement device for hysteresis characteristics | |
US3521166A (en) | Wide band measuring and recording methods and apparatus | |
RU2019850C1 (en) | Method and device for checking characteristics of partial discharges | |
SU1099269A1 (en) | Device for eddy-current checking of electroconductive materials | |
JPH0568663B2 (en) | ||
US3468161A (en) | Method and device for measuring mechanical stress at predetermined strain | |
RU2016376C1 (en) | Film thickness measuring device | |
US6008661A (en) | Field strength gap tester | |
Cobine et al. | Range extender for general radio 760A sound analyzer | |
SU1070465A1 (en) | Electromagnetic device for non-destructive checking | |
SU1379714A1 (en) | Device for checking elastic and plastic strains of ferromagnetics | |
Maréchal et al. | Study of low-background measurement schemes for the electro-acoustic-reflectometry (EAR) method | |
SU1138114A1 (en) | Ultrasonic doppler indicator of blood flow |