SU578610A1

SU578610A1 - Method of multiparametric checking with aid of eddy currents

Info

Publication number: SU578610A1
Application number: SU7402015851A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Константинович Будкин; Виктор Григорьевич Вяхорев; Валентин Петрович Денискин; Лев Исаакович Трахтенберг
Original assignee: Предприятие П/Я А-1857
Priority date: 1974-04-01
Filing date: 1974-04-01
Publication date: 1977-10-30

Description

1one

Изобретение относитс к области неразрушающего контрол ировод щих изделий токовихревым методом и может быть исиользовано дл раздельного измерени иараметров изделий .The invention relates to the field of non-destructive testing of conductive products by an eddy-current method and can be used for separate measurement of the parameters of products.

Известны снособы многоиараметрового контрол методом вихревых токов, заключающиес в том, что в контролируемом изделии возбуждают вихревые токи различных частот, выдел ют с иомощью фильтров напр жени посто нного тока, пропорциональные переменным сигналам различных частот, и определ ют из полученных напр жений, иапример , с помощью решающего устройства значени адитролируемых параметров 1.Known multi-parametric control by the method of eddy currents, which consist in the fact that the controlled product excites eddy currents of different frequencies, is extracted using direct current voltage filters, and is determined from the resulting voltages, and, for example, using the resolver, the values of the parameterized parameters 1.

Использование сигналов посто нного тока, пропорциональных переменным сигналам различных частот, снижает точность определени параметров изделий.The use of direct current signals proportional to alternating signals of different frequencies reduces the accuracy of determining the parameters of products.

Наиболее близким техническим решением к изобретению вл ютс способы .многопараметрового контрол методом вихревых токов, заключающиес в том, что в контролируемом изделии возбуждают вихревые токи одной частоты накладными преобразовател ми различных радиусов, выдел ют при различных услови х измерени векторы напр жений преобразователей и определ ют из полученных напр жений, например, с помощью решающего устройства значени контролируемых параметров 2.The closest technical solution to the invention is multi-parameter control by the eddy current method, which consists in that the controlled product excites eddy currents of the same frequency using patch transducers of different radii, select the voltage vectors of the transducers under various measurement conditions and determine from the voltages obtained, for example, by means of a resolver, the values of the monitored parameters 2.

При контроле изделий со значительной неоднородностью электромагнитных иараметров , изготовленных, наирнмер, методами порошковой металлургии, вклад каждого из параметров в выходные сигналы преобразователей , наирнмер различных радиусов, различен и зависит от неравномериости в зоне коптрол всех вли ющих параметров из-за различи раду сов преобразователей, что снижает точность раздельного измерени .When testing products with significant heterogeneity of electromagnetic parameters made by nairnmer, powder metallurgy methods, the contribution of each of the parameters to the output signals of the converters, nairnmer of different radii, is different and depends on the unevenness in the zone of the contral of all the influencing parameters which reduces the accuracy of the separate measurement.

Цель изобретени - повышение точности контрол .The purpose of the invention is to improve the accuracy of control.

Дл этого по предлагаемому способу миогоиараметрового контрол измен ют услови контрол иутем введени в зону контрол одновременно с ко}1тролируемым изделием донолнительных образцов с различными герметическими и электромагнитными параметрами .For this, according to the proposed method of myogarameter control, the conditions are controlled by controlling the introduction of additional samples with different hermetic and electromagnetic parameters into the control zone simultaneously with the controllable product.

Кроме того, целесообразно измен ть размеры вводимых образцов, а также положение вводимых образцов относительно преобразовател .In addition, it is advisable to change the dimensions of the input samples, as well as the position of the input samples relative to the converter.

В качестве образцов могут быть использованы ферриты, каждый из которых может быть размещен по оси преобразовател . Изменение условий контрол путем введени в зону контрол одновременно с контролируемым изделием дополнительных образцов с различными геометрическими и электромагнитными параметрами деформирует зависимости выходного напр жени преобразовател от контролируемых параметров различным образом без изменени геометрических размеров преобразовател , что повышает точность определени значений контролируемых параметров.Ferrites can be used as samples, each of which can be placed along the transducer axis. Changing the control conditions by introducing additional samples with different geometric and electromagnetic parameters into the control zone simultaneously with the monitored product deforms the dependencies of the output voltage of the converter on the monitored parameters in various ways without changing the geometric dimensions of the converter, which increases the accuracy of determining the values of the monitored parameters.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства дл реализации предлагаемого способа раздельного измерени удельной проводимости провод щего листа, его толщины и толщины изол ционного покрыти , нанесенного на его поверхность; на фиг. 2 - зависимости выходного напр жени от параметров издели .FIG. Figure 1 shows a block diagram of a device for implementing the proposed method for separately measuring the conductivity of a conductive sheet, its thickness and the thickness of an insulating coating deposited on its surface; in fig. 2 shows the dependence of the output voltage on the parameters of the product.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, токовихревой накладной преобразователь 2, состо щий из каркаса 3, возбуждающей 4 и приемной 5 катушек индуктивностей и образца 6 из феррита, перемещаемого в каркасе 3, блок 7 измерени выходных напр жений преобразовател и решающий блок 8. Контролируемое изделие 9 содержит провод щий лист 10 и изол ционное покрытие 11.The device contains an alternating current generator 1, a vortex charge-slip converter 2 consisting of a frame 3, exciting 4 and receiving 5 inductors and a sample 6 of ferrite moved in the frame 3, a unit 7 measuring the output voltages of the converter and a decisive block 8. Controlled product 9 comprises a conductive sheet 10 and an insulating coating 11.

Предложенный способ осуществл ют следующим образом.The proposed method is carried out as follows.

Генератором 1 с помощью возбуждающей катушки индуктивности возбуждают вихревые токи в провод щем листе при различных положени х образца из феррита. Блоком измерени выходных напр жений преобразовател измер ют выходные напр жени приемной катушки при тех же положени х образца из феррита. Затем ввод т измеренные значени в решающий блок, на выходе которого получают значени удельной проводимости провод щего листа, его толщины и толщины изол ционного покрыти .The generator 1, using an excitation inductance coil, excites eddy currents in the conductive sheet at different positions of the ferrite sample. The output voltage measuring unit of the converter measures the output voltages of the receiving coil at the same positions of the ferrite sample. Then, the measured values are introduced into the decision block, at the output of which the values of the conductivity of the conductive sheet, its thickness and the thickness of the insulation coating are obtained.

На фиг. 2а на комплексной плоскости показаны зависимости выходного напр жени преобразовател с эквивалентным радиусом 2,5 мм и образцом длиной 4 мм и диаметром 2,8 мм на частоте 18 кГц от изменений зДельной проводимости провод щего листа (лини I), его толщины (лини II) и толщины изол ционного покрыти (лини III) при рассто нии торца образца из феррита . На фиг. 2 б, в показаны аналогичные зависимости при рассто ни х q, равных соответственно 1 и 2 мм. Видно, что зависимости выходных напр жений преобразовател при различных рассто ни х q от торца образца из феррита до поверхности издели различны между собой . Приращени выходных напр л ений от контролируемых параметров имеют следующий вид:FIG. 2a on the complex plane shows the dependences of the output voltage of the converter with an equivalent radius of 2.5 mm and a sample 4 mm long and 2.8 mm in diameter at a frequency of 18 kHz as a function of changes in the conduction conductive sheet (line I), its thickness (line II) and the thickness of the insulation coating (line III) at the distance of the end face of the ferrite sample. FIG. 2 b, c shows similar dependences at distances x q equal to 1 and 2 mm, respectively. It can be seen that the dependences of the output voltages of the converter at different distances x q from the end of the sample from ferrite to the surface of the product are different among themselves. The increments of output directions from the monitored parameters are as follows:

Ш, Soz &Z + 5о. &. + Sor-T Ш,- Siz-i Z + Si,-& + SiT-TSh, Soz & Z + 5o. &. + Sor-T III, - Siz-i Z + Si, - & + SiT-T

Ш S2Z Д2+ . Аз + Szr Т,W S2Z D2 +. AZ + Szr T,

где 5 - чувствительности сигналов к параметрам Z, з, Т.where 5 - the sensitivity of the signals to the parameters Z, s, T.

Устанавлива чувствительности 5iz и к параметру Z одинаковыми с чувствительностью 5oz к параметру Z и вычита Af/i, и ДО2 из сигнала AL/o, получаем два сигнала Ai/M 8оъ Аз -f ifir ДГSetting the sensitivity 5iz and the parameter Z to be the same with the sensitivity 5oz to the parameter Z and subtracting Af / i and DO2 from the signal AL / o, we get two signals Ai / M 8o Az -f ifir DG

IjZIjz

Або2 - Ьо2з А:; -{- 5о2г АГ,Abo2 - Lo2 A :; - {- 5-2 AG,

каждый из которых не зависит от изменений зазора Z. Аналогично устанавлива чувствительность 5 к параметру 0, одинаковую с чувствительностью к параметру о и вычита At/Q из сигнала At/(J, получаем сигнал, пропорциональный толщине Т, Шш Soi-2 ЬТ,each of which does not depend on changes in the gap Z. Similarly, we set the sensitivity 5 to the parameter 0, the same as the sensitivity to the parameter о and subtract At / Q from the signal At / (J, we get a signal proportional to the thickness T, Шш Шi Soi-2 T,

который не зависит от изменений зазора Z иwhich does not depend on changes in the gap Z and

удельной проводимости ст.conductivity

Аналогично получают сигнал, пропорциональный зазору, который не зависит от изменений ЗДельной проводимости и толщины Т, и сигнал, пропорциональный толщине Т, который не зависит от зазора Z ,и удельной проводимости ст.Similarly, a signal is obtained that is proportional to the gap, which does not depend on changes in the 3-D conductivity and thickness T, and a signal that is proportional to the thickness T, which does not depend on the gap Z, and the specific conductivity of art.

Решение зависимостей преобразовател , проведенное методом их попарного суммировани , показывает, что зависимость каждогоThe solution of the dependencies of the converter, carried out by the method of their pairwise summation, shows that the dependence of each

результата измерени от изменений других не превышает 10% при изменении удельной проводимости ст в пределах от 58-10 до 37 10 сим/м, толщины листа Т от 0,5 до 0,4 мм, толщины Z изол ционного покрыти от О Д .the measurement result from changes in others does not exceed 10% when the specific conductivity of st varies from 58-10 to 3710 sim / m, sheet thickness T from 0.5 to 0.4 mm, thickness Z of the insulation coating from О D.

100 мкм.100 microns

Преимуществом предлагаемого способа по сравнению с известнььми вл етс повышение точности раздельного измерени параметров провод щих изделий.The advantage of the proposed method in comparison with limestone is an increase in the accuracy of separate measurement of the parameters of conductive products.

Claims

1. The method of multiparameter control by the method of eddy currents, for example, thickness and

sheet conductivity and insulation coating thickness, which consists in the fact that the controlled product excites eddy currents of the same frequency with patch transducers of different radii, and the voltage vectors of the transducers under different measurement conditions are determined from the resulting voltages, for example, using the decisive block, the values of the monitored parameters are different, and so that, in order to increase the control accuracy, the control conditions are changed by introducing into the control zone simultaneously with the control emym product additional samples with different geometrical and

electromagnetic parameters.

2. A method according to claim 1, characterized in that the dimensions of the injected samples are changed.

3. The method according to claim 1, characterized in that the position of the input samples is changed

relatively converter.

4. The method according to. 1, 2 and 3, characterized in that ferrites are used as samples.

5. The method according to LP. 1-4, characterized in that the ferrite is placed along the axis of the converter. Sources of information taken into account with the examination 1.Methodes of non-destructive testing.- Reference, ed. R. Sharp World, 1972, p. 77. 2. USSR author's certificate No. 508732, cl. G 01N 27/86, 1972.

IXX y 5iyyyxx c CKX y Mwyw

50, 15 0.2 ffeifj oOf

0.05

0.1

0.05

0.05 o,

01

7-Ш

0.5 o, 5 0.2 0.25

0.25

R

0,

TO S-fifi

0.3 Z 0fifi

and, e mV.S

e 9 fi

FIG. /

0,2 ffell, t

0.05 0, f0, ff 0.2 / fcU, e Г - i111 0, 05 O.f

37-w ojs

J7-fO

R

ff

6-f8- 0

n

fi, ff / i

2- OHM

0, J Jmlf,

S of FIG. 2