Функциональная схема прибора вихретокового контроля

После проверки способа вихретокового контроля с помощью исследовательской АСВК для получения и анализа экспериментальных данных по реакции ВТД на неоднородность структуры поверхностного слоя шлифованных деталей в условиях автоматического сканирования контролируемых поверхностей в ОАО «СПЗ» совместно с СГТУ разработан и изготовлен экспериментальный прибор вихретокового контроля. Прибор, функциональная схема которого приведена на рис. 5.8, обеспечивает запись в цифровой форме электрического сигнала, связанного с физико-механическими свойствами сканируемой поверхности. Устройство содержит многозвенный сканирующий манипулятор, с закрепленным на нем вихретоковым датчиком, генератор с автоподстройкой частоты, фильтр, подавляющий низкочастотные составляющие, аналого-цифровые преобразователи, персональный компьютер и устройство сопряжения сканирующего манипулятора с компьютером. Манипулятор обеспечивает перемещение датчика нормально к сканируемой поверхности по спирали. В экспериментальном преобразователе датчик включен в контур высокочастотного генератора и представляет собой ферритовый стержень диаметром 1.5 мм с намотанной на него катушкой. Компьютер управляет сканированием детали и накапливает результаты контроля в двух таблицах данных, количество столбцов в которых соответствует количеству оборотов детали, а количество строк - числу преобразований аналогового сигнала ВТД в цифровую форму. Частота преобразований – 5 кГц обеспечивает удовлетворительную дискретизацию высокочастотных составляющих (200…500 Гц) сигнала ВТД. В зависимости от частоты вращения контролируемой детали количество чисел в столбце может составлять от 2.5 до 10 тыс.

В первой таблице записывается полный сигнал ВТД. Данные о полном сигнале используются в работе для последующего анализа цифровыми методами. Во вторую таблицу записывается сигнал, пропущенный через аппаратный фильтр, подавляющий низкочастотные составляющие. По окончании сканирования компьютер на основе отфильтрованных данных формирует на экране монитора растровое изображение контролируемой поверхности и графики сигналов вихретокового преобразователя за каждый оборот детали.

Исследование возможностей экспериментального сканирующего вихретокового преобразователя (ВТП) показало, что вихретоковый метод в сочетании с автоматическим сканированием и компьютерным формированием образов контролируемых поверхностей позволяет не только выявлять аномалии поверхностного слоя с целью дефектоскопии, но и после исключения недостатков экспериментального сканирующего преобразователя и развития его достоинств применить вихретоковый метод в системе мониторинга технологических процессов для количественной оценки нормального состояния поверхностного слоя шлифованных деталей. С этой целью совместно ОАО «СПЗ», СГТУ и ГУНТП «СТОМА» разработана и изготовлена серия приборов – автоматизированных систем вихретокового контроля неоднородности поверхностного слоя ПВК - К2.

Рис.5.8. Функциональная схема экспериментального прибора вихретокового контроля:

ВТД – вихретоковый датчик, Ген – генератор, ЧД – частотный детектор, У – усилитель, ФВЧ – фильтр высоких частот,

АПЧ – автоматическая подстройка частоты генератора, АЦП – аналого-цифровой преобразователь,