ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Основные структурные схемы приборов и конструкции преобразователей из "Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий том 2 " Структурная схема прибора для вихретокового контроля и конструкции ВТП определяются назначением прибора и способом выделения информации о контролируемых параметрах объекта. [c.125] Для повышения производительности контроля применяют матричные накладные ВТП, представляюш ие собой п чувствительных элементов в виде сердечников с катушками, объединенных в один конструктивный узел. Отдельные элементы объединяют резиновой пластинкой, прижимая которую к поверхности объекта, можно контролировать объекты с криволинейной поверхностью. [c.126] На рис. 61 приведена конструкция ВТП со сменными катушками. Возбуждающая обмотка 1 охватывает две встречно включенные измерительные обмотки 2. Каркас с обмотками размещен во вставном блоке 3, который может быть извлечен из корпуса 4 после снятия сменных вставок 5, Вставки 5 и блок 3 устанавливают в зависимости от диаметра объекта контроля. Для подмагничивания ферромагнитных объектов контроля постоянным магнитным полем применяют магнитную систему, состоящую из обмоток 6 и стального магнитопро-вода, образованного корпусом 4, крышками 7 и сменными вставками 5. [c.127] При создании приборов с высокими метрологическими параметрами часто приходится отказываться от применения ферромагнитных сердечников, так как они вносят температурную погрешность. [c.127] ВТП эффективны для контроля горячих объектов.. Конструкции высокотемпературных ВТП делятся на неохлаждаемые и охлаждаемые. [c.128] Для неохлаждаемых ВТП применяют термостойкие материалы каркасы из радиочастотной корундовой керамики и провода в стеклянной изоляции или с теплоизоляционными и антикоррозионными покрытиями (типов ПМС, ПЭСК, ПНЭТ, ПЭТВ). Эти материалы выдерживают длительное воздействие температуры до 500 °С и более, сочетают высокую механическую прочность с хорошими электроизоляционными свойствами. [c.128] Охлаждаемые ВТП имеют обычно герметизированный корпус из немагнитных сплавов с высоким удельным сопротивлением (например, из коррозионно-стойкой стали), внутри которого циркулирует вода (рис, 64). Конструкции, подобные показанной на рис. 64, б, применяют для контроля проката при температуре 900—1200 °С. Контроль при температуре выше точки Кюри позволяет исключить мешающее влияние вариаций магнитных свойств объектов на результаты контроля и может быть реализован в технологическом потоке. В конструкции, приведенной на рис. 64, а, использован сердечник из феррита с медными экранами для локализации магнитного поля. Этот тип ВТП способен работать при температуре до 100 °С. [c.128] Конструктивное выполнение ВТП различных типов определяется их назначением и условиями эксплуатации. [c.128] Разработаны сотни вариантов конструкций ВТП [2, 3, 9, 11 ]. [c.129] Структурные схемы специализированных приборов. Сигналы ВТП (изменение напряжения или сопротивления) имеют комплексный характер, учитываемый с помощью диаграмм в комплексных плоскостях напряжений и или сопротивлений Z. Таким образом, при контроле объектов из линейных материалов на одной частоте сигнал имеет два параметра (амплитуду и фазу I/, действительную и мнимую составляющие О или Z модуль и аргумент Z). Это позволяет реализовать двухпараметровый контроль, если влияние параметров объекта на параметры сигнала различно. [c.129] При двухпаряметровом контроле в качестве носителя информаций может быть использована либо амплитуда напряжения ВТП, либо его фаза, либо проекция вектора приращения напряжения на выбранное в комплексной плоскости направление, либо одна из составляющих (действительная или мнимая) комплексного напряжения, либо их комбинация. [c.129] Структурная схема прибора, действие которого основано на фазовом способе выделения информации, отличается от приведенной на рис. 65, б тем, что после усилителя включается фазометрическое устройство того или иного типа, а опорное напряжение на это устройство поступает от блока генератора 1. [c.131] Проекция вектора сигнала на направление NN, нормальное к линии влияния Рп в точке А, также в небольшой степени зависит от вариаций рц (рис. 67). Чувствительность прибора к Рк определяется величиной проекции приращения П = АС = 5кАрк sin а. Поэтому способ проекции вектора сигнала лучше всего применять в тех случаях, когда ли-НИИ влияния близки к параллельным прямым, а а 90°. Обычно этот способ используют при малых вариациях параметров Рк и Рп- В этом случае точку К, совмеш,ают обычно с точкой Л тогда выходное напряжение блока стремится к нулю, если режим контроля и параметры объекта номинальны. [c.131] Способ проекции находит наиболее широкое применение в вихретоковых приборах. [c.131] При выборе режима контроля для получения наивысшего отношения сигнал/помеха используют годографы, описанные выше. Строгая оптимизация режима контроля затруднительна, поскольку ее приходится вести по нескольким критериям, однако можно ограничиться практическими рекомендациями, приведенными ниже. [c.131] Обобш енные параметры контроля Р и X следует выбирать так, чтобы углы между направлениями Рк и Рп составляли не менее 10—15° и обеспечивалась достаточная чувствительность к параметру Рк. Например, при контроле толщины неферромагнитного листа с подавлением влияния зазора целесообразно принять р = 5, если Г = = 0,1 и р Si 2,5, если Г = 0,3 (см. рис. 2). Для измерения а неферромагнитного полупространства с подавлением влияния зазора оптимальное значение р = 8- 10. [c.131] Если в качестве фазочувствительного устройства используется электронно-лучевая трубка (ЭТЛ), то в зависимости от способа индикации применяют две основные структурные схемы. На рис. 67, в приведена структурная схема с временной разверткой па экране ( способ синусоиды ). На вертикальные пластины ЭЛТ подается усиленный усилителем 3 сигнал блока ВТП, а на горизонтальные — пилообразное напряжение от генератора развертки 5, синхронизируемого генератором 1, через фазорегулятор 4. Таким образом, на экране ЭЛТ возникает периодическая кривая, фаза которой плавно изменяется с помощью фазорегулятора 4. Это позволяет фиксировать мгновенное значение сигнала, а при синусоидальной кривой сигнала — проекцию вектора сигнала на принятое направление. При таком способе возможна индикация несинусоидальных сигналов. [c.132] Как видно на рис. 67, а, отклонение реальных годографов напряжения ВТП от идеальных (параллельные прямые, пересекающиеся под прямым углом) вызывает погрешность, которая увеличивается при отклонении контролируемых параметров от номинального значения. Для уменьшения погрешности применяют схемы, в которых опорное напряжение на фазовый детектор поступает не от генератора, а от ВТП. [c.132] Схемы приборов с ВТП, включенными в резонансные контуры, просты, но необходимо принимать специальные меры по борьбе с нестабильностью, вызванной влиянием температуры на элементы контуров. [c.133] Параметры контура можно подобрать так, чтобы частота колебаний не зависела от влияния мешающих факторов в небольшом диапазоне. [c.133] Вернуться к основной статье