UA122074C2

UA122074C2 - METHOD OF NON-DESTRUCTIVE ELECTROMAGNETIC CONTROL OF PHYSICO-MECHANICAL PARAMETERS OF MATERIALS AND PRODUCTS AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Info

Publication number: UA122074C2
Application number: UAA201803871A
Authority: UA
Inventors: Михайло Андрійович Яцун
Original assignee: Національний Університет "Львівська Політехніка"
Priority date: 2018-04-10
Filing date: 2018-04-10
Publication date: 2020-09-10

Abstract

Винахід стосується неруйнівного імпульсного багаточастотного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів і може використовуватися для визначення магнітної проникності, електропровідності, товщини металевих матеріалів і виробів і їх ізоляційних покрить, дефектів, розшарувань і інших параметрів, які корелюються з електромагнітними параметрами. Суть способу неруйнівного електромагнітного контролю полягає у використанні різного характеру зміни чутливості вихідних сигналів вимірного кола первинного перетворювача до різних параметрів об'єкта контролю в нестаціонарних режимах роботи перетворювача для виділення пов'язаної лінійно незалежної багатопараметрової інформації з подальшою її розв'язкою таким чином, що кожний з кінцевих сигналів є функцією тільки одного з контрольованих параметрів, що й забезпечує їх одночасний роздільний контроль. Нестаціонарні режими роботи первинного перетворювача спричинюються почерговим вмиканням і вимиканням кола первинного перетворювача від джерела постійної напруги, що рівносильно живленню кола періодичними імпульсами напруги прямокутної форми. У загальному випадку період повторення збуджуючих імпульсів слід вибирати приблизно в п'ять разів більшим від еквівалентної постійної часу перехідного процесу, що виключає втрату інформації в кінцевій стадії перехідних процесів. Виділення інформації проводиться за критерієм максимальної чутливості і максимальної відмінності в чутливості до заданої сукупності одночасно контрольованих параметрів зміною величин ємності конденсатора і індуктивності коливного контуру, які суттєво змінюють коефіцієнт загасання і частоту загасаючих коливань при різних параметрах контролю. Як інформативні величини в аперіодичних вихідних сигналах використовуються при різних ємностях чи індуктивностях коливного контуру миттєві значення напруги у вибрані моменти часу і середні значення напруги вибраних ділянок, а у власних загасаючих коливаннях використовуються максимальні або середні значення напруги вибраних півхвиль, а також частота і коефіцієнт загасання коливань. При цьому загальна кількість інформативних величин відповідає кількості одночасно контрольованих (вимірюваних і пригнічуваних) параметрів. Наявність значного активного опору при вмиканні кола забезпечує аперіодичний характер перехідного процесу, а при вимкненні кола виникають власні загасаючі коливання за рахунок енергії магнітного поля перетворювача і електричного поля конденсатора, підімкненого паралельно до обмотки збудження перетворювача. У пристрої для неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів, що містить послідовно сполучені генератор імпульсів напруги, вимірне коло первинного перетворювача, блок обробки інформації і вимірний блок, вимірне коло виконано з вигляді коливного контура зі змінною ємністю і індуктивністю, які підімкнені до генератора через активний опір за допомогою комутатора. Винахід забезпечує підвищення точності і достовірності контролю, особливо при контролі рухомих матеріалів і виробів, дозволяє вести одночасний контроль декількох параметрів матеріалів і виробів.The invention relates to non-destructive pulsed multifrequency electromagnetic control of physical and mechanical parameters of materials and products and can be used to determine magnetic permeability, electrical conductivity, thickness of metallic materials and products and their insulating coatings, defects, delaminations and other parameters correlated with electromagnetic parameters. The essence of the method of non-destructive electromagnetic control is to use different nature of the sensitivity of the output signals of the measuring circuit of the primary transducer to different parameters of the object of control in non-stationary modes of operation of the transducer to select related linearly independent multiparameter information. of the final signals is a function of only one of the controlled parameters, which provides their simultaneous separate control. Non-stationary modes of operation of the primary converter are caused by alternating switching on and off of the primary converter circuit from a DC voltage source, which is equivalent to supplying the circuit with periodic voltage pulses of rectangular shape. In the general case, the period of repetition of excitation pulses should be chosen approximately five times greater than the equivalent time constant of the transient process, which eliminates the loss of information in the final stage of the transient processes. The selection of information is based on the criterion of maximum sensitivity and maximum difference in sensitivity to a given set of simultaneously controlled parameters by changing the capacitance of the capacitor and the inductance of the oscillating circuit, which significantly change the attenuation factor and attenuation frequency at different control parameters. As informative values in aperiodic output signals are used at different capacitances or inductances of the oscillating circuit instantaneous voltage values at selected times and average voltage values of selected areas, and in natural damping oscillations are used maximum or average voltage values of selected half-waves, as well as oscillation frequency . The total number of informative values corresponds to the number of simultaneously controlled (measured and suppressed) parameters. The presence of significant active resistance when switching on the circuit ensures the aperiodic nature of the transient process, and when switching off the circuit there are natural damping oscillations due to the energy of the magnetic field of the converter and the electric field of the capacitor connected in parallel to the excitation winding. In the device for non-destructive electromagnetic control of physical and mechanical parameters of materials and products, containing series-connected voltage pulse generator, measuring circuit of the primary converter, information processing unit and measuring unit, the measuring circuit is made in the form of an oscillating circuit with variable capacitance and inductance. generator through active resistance by means of the switch. The invention improves the accuracy and reliability of control, especially in the control of moving materials and products, allows simultaneous control of several parameters of materials and products.

Description

відповідає кількості одночасно контрольованих (вимірюваних і пригнічуваних) параметрів.corresponds to the number of simultaneously controlled (measured and suppressed) parameters.

Наявність значного активного опору при вмиканні кола забезпечує аперіодичний характер перехідного процесу, а при вимкненні кола виникають власні загасаючі коливання за рахунок енергії магнітного поля перетворювача і електричного поля конденсатора, підімкненого паралельно до обмотки збудження перетворювача.The presence of significant active resistance when the circuit is turned on ensures the aperiodic nature of the transient process, and when the circuit is turned off, self-damping oscillations occur due to the energy of the magnetic field of the converter and the electric field of the capacitor connected in parallel to the excitation winding of the converter.

У пристрої для неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів, що містить послідовно сполучені генератор імпульсів напруги, вимірне коло первинного перетворювача, блок обробки інформації і вимірний блок, вимірне коло виконано з вигляді коливного контура зі змінною ємністю і індуктивністю, які підімкнені до генератора через активний опір за допомогою комутатора. Винахід забезпечує підвищення точності і достовірності контролю, особливо при контролі рухомих матеріалів і виробів, дозволяє вести одночасний контроль декількох параметрів матеріалів і виробів.In the device for non-destructive electromagnetic control of physical and mechanical parameters of materials and products, which contains a voltage pulse generator connected in series, a measuring circuit of a primary converter, an information processing unit and a measuring unit, the measuring circuit is made in the form of an oscillating circuit with variable capacitance and inductance, which are connected to generator through active resistance using a commutator. The invention provides an increase in the accuracy and reliability of control, especially when controlling moving materials and products, allows for simultaneous control of several parameters of materials and products.

Я т коня калини ЩІ ше янI t horse viburnum SCHI she yan

КК шк щі У ше г ой днянн Щ і з ііі З | Б стен знан ! кові ! | З сш Ш || у і Бесненай Ко офене З нн М | щ чо інн ГТУKK shk shchi U she g oi dnyann Sh i z iii Z | B sten znan! whoa! | З сш Ш || in and Besnenai Ko ofene Z nn M | sh cho inn GTU

Винахід стосується неруйнівного імпульсного багаточастотного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів і може використовуватися для визначення магнітної проникності, електропровідності, товщини металевих матеріалів і виробів і їх ізоляційних покрить, дефектів, розшарувань і інших параметрів, які корелюються з електромагнітними параметрами.The invention relates to non-destructive pulsed multi-frequency electromagnetic control of physical and mechanical parameters of materials and products and can be used to determine magnetic permeability, electrical conductivity, thickness of metal materials and products and their insulating coatings, defects, delaminations and other parameters that are correlated with electromagnetic parameters.

Відомий спосіб неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів (Авторское свидетельство СССР Мо 587385, кл. С 01 М27/87, 1978), який полягає в тому, що виріб намагнічують по черзі в двох взаємно перпендикулярних напрямах і аналізують величину сигналу електромагнітного перетворювача вимірюють залишкову намагніченість виробу і за величиною кута повороту тангенційної складової вектору залишкової намагніченості роблять висновок про контрольований параметр.There is a known method of non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products (Author's certificate of the USSR Mo 587385, class C 01 M27/87, 1978), which consists in the fact that the product is magnetized alternately in two mutually perpendicular directions and the magnitude of the electromagnetic signal is analyzed of the converter, the residual magnetization of the product is measured and, based on the magnitude of the angle of rotation of the tangential component of the residual magnetization vector, a conclusion is drawn about the controlled parameter.

Пристрій для здійснення вказаного способу містить джерело постійного струму, електронний комутатор, намагнічувальну систему, і ферозондовий перетворювач, встановлений в площині полюсів магнітопроводів намагнічувальної системи, з можливістю повороту навколо її осі.The device for carrying out the specified method contains a source of direct current, an electronic switch, a magnetizing system, and a ferroprobe converter installed in the plane of the poles of the magnetic conductors of the magnetizing system, with the possibility of rotation around its axis.

Недоліками вказаного способу і пристрою є залежність результатів контролю від зміни величини проміжку між перетворювачем і виробом та відсутність можливості одночасного контролю декількох параметрів.The disadvantages of the specified method and device are the dependence of the control results on the change in the size of the gap between the converter and the product and the lack of the possibility of simultaneous control of several parameters.

Відомий також спосіб неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів (Авторское свидетельство СССР Мо 486212, кл. й 01 В 7/06, 1974), що полягає в тому, що у виробі збуджують вихрові струми прямокутними імпульсами за допомогою електромагнітного перетворювача, визначають за чотири періоди струму збудження середнє значення чотирьох проміжків часу упродовж яких вихідний аперіодичний сигнал зменшується до відповідних заданих рівнів, і за вказаним середнім значенням роблять висновок про результати контролю.There is also a known method of non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products (Author's certificate of the USSR Mo 486212, class and 01 B 7/06, 1974), which consists in the fact that eddy currents are excited in the product by rectangular pulses with the help of an electromagnetic converter, determine for four periods of the excitation current the average value of four time intervals during which the output aperiodic signal decreases to the corresponding specified levels, and based on the specified average value, draw a conclusion about the control results.

Пристрій для реалізації цього способу містить послідовно сполучені імпульсний генератор струму, індукційний давач, підсилювач, двопівперіодний випрямляч, піковий детектор-індикатор, а також блок стандартної амплітуди, виконаний у вигляді формувача ступінчастого сигналу, схем співпадання, пов'язаних з ним входами, і підключеного до виходів схем співпадання масштабного вузла.The device for the implementation of this method contains a serially connected pulse current generator, an induction transducer, an amplifier, a two-semi-cycle rectifier, a peak detector-indicator, as well as a standard amplitude block made in the form of a step signal generator, matching circuits connected to it by inputs, and connected to the outputs of the coincidence schemes of the scale node.

Зо Недоліком цього способу і пристрою також є неможливість одночасного контролю декількох параметрів зі взаємною їх розв'язкою.The disadvantage of this method and device is also the impossibility of simultaneous control of several parameters with their mutual resolution.

Відомий спосіб неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів (Методьі неразрушающих испьітаний. Под ред. Р. Шарпа - М.: Мир, 1972. -A known method of non-destructive electromagnetic control of physical and mechanical parameters of materials and products (Methods of non-destructive testing. Edited by R. Sharpa - M.: Mir, 1972. -

С. 396-399), який полягає в тому, що вимірне коло первинного перетворювача збуджують періодично повторними імпульсами напруги і вимірюють середнє значення однополярних півхвиль власних загасаючих коливань на елементах кола первинного перетворювача.P. 396-399), which consists in the fact that the measuring circuit of the primary converter is excited periodically by repeated voltage pulses and the average value of the unipolar half-waves of the self-damping oscillations on the elements of the primary converter circuit is measured.

Пристрій для здійснення відомого способу містить послідовно сполучені генератор імпульсів напруги, вимірне коло первинного перетворювача, блок обробки інформації і вимірний блок.The device for the implementation of the known method contains a serially connected voltage pulse generator, a measuring circuit of the primary converter, an information processing unit and a measuring unit.

До недоліків відомого способу і пристрою відносяться взаємний вплив одних параметрів контролю на інші (наприклад, сильний вплив зміни величини проміжку між перетворювачем і об'єктом контролю на покази індикатора вимірюваного параметра) і відсутність одночасного контролю декількох параметрів з їх взаємною розв'язкою.The disadvantages of the known method and device include the mutual influence of some control parameters on others (for example, the strong influence of the change in the size of the gap between the transducer and the control object on the indicators of the measured parameter) and the lack of simultaneous control of several parameters with their mutual solution.

Найбільш близьким до пропонованого винаходу за технічною суттю є спосіб неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів та пристрій для його здійснення (Авторское свидетельство СССР Мо 1032406, кл. (й 01 М 27/90, 1979) (прототип). Цей спосіб неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів полягає в тому, що вимірне коло, яке складається з первинного вихрострумового перетворювача і конденсатора, збуджують періодично повторними імпульсами напруги прямокутної форми, вимірюють амплітуду і середнє значення аперіодичного вихідного сигналу після подачі імпульсів напруги, а також амплітуду і середнє значення однополярних півхвиль, частоту і коефіцієнт загасання власних загасаючих коливань на елементах кола первинного перетворювача після спаду імпульсів напруги.The method of non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products and the device for its implementation are the closest to the proposed invention in terms of technical essence (Author's certificate of the USSR Mo 1032406, class (y 01 M 27/90, 1979) (prototype). This method non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products consists in the fact that the measuring circuit, which consists of a primary eddy current converter and a capacitor, is periodically excited by repeated rectangular voltage pulses, the amplitude and average value of the aperiodic output signal are measured after the voltage pulses are applied, as well as the amplitude and average value of unipolar half-waves, the frequency and attenuation coefficient of self-damping oscillations on the circuit elements of the primary converter after the voltage pulses decline.

Однак цей спосіб і пристрій не дозволяють суттєво підвищити достовірність контролю і розширити діапазон контрольованих параметрів.However, this method and device do not allow significantly increasing the reliability of control and expanding the range of controlled parameters.

В основу винаходу поставлено задачу підвищити достовірності контролю і розширення діапазону контрольованих параметрів.The invention is based on the task of increasing the reliability of control and expanding the range of controlled parameters.

Поставлена задача вирішується тим, що згідно із способом неруйнівного контролю фізико- механічних параметрів матеріалів і виробів, який полягає в тому, що вимірне коло первинного перетворювача збуджують періодично повторними імпульсами напруги, і вимірюють середнє 60 значення однополярних півхвиль власних загасаючих коливань на елементах кола первинного перетворювача, забезпечують в вимірному колі аперіодичний перехідний процес шляхом зміни характеру комутації і структури вимірного кола, вибирають за критерієм максимальної чутливості до параметрів контролю або максимальної відмінності в чутливості до цих параметрів проміжки часу і півхвилі для відбору інформації, загальна кількість яких відповідає кількості одночасно контрольованих параметрів, вимірюють в аперіодичних вихідних сигналах миттєві значення напруги у вибрані моменти часу і середні значення напруги вибраних ділянок перехідного процесу, а також максимальні або середні значення напруги вибраних півхвиль власних загасаючих коливань в вимірному колі, приводять виділені сигнали до однієї форми і використовують для визначення контрольованих параметрів.The problem is solved by the method of non-destructive control of the physical and mechanical parameters of materials and products, which consists in the fact that the measuring circle of the primary transducer is periodically excited by repeated voltage pulses, and the average value of 60 unipolar half-waves of self-damping oscillations on the elements of the primary transducer circle is measured , provide an aperiodic transient process in the measuring circuit by changing the nature of the commutation and the structure of the measuring circuit, select time intervals and half-waves for information selection based on the criterion of maximum sensitivity to control parameters or maximum difference in sensitivity to these parameters, the total number of which corresponds to the number of simultaneously controlled parameters, measure in the aperiodic output signals the instantaneous voltage values at selected moments of time and the average voltage values of selected sections of the transient process, as well as the maximum or average voltage values of selected half-waves of the natural decaying when vanes in the measurement circle, bring the selected signals to one form and are used to determine the controlled parameters.

Поставлена задача вирішується також тим, що в пристрої для неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів матеріалів і виробів, що містить послідовно сполучені генератор імпульсів напруги, вимірне коло первинного перетворювача, блок обробки інформації і вимірний блок, вимірне коло виконано з вигляді коливного контуру зі змінною ємністю і індуктивністю, які підімкнені до генератора через активний опір за допомогою комутатора.The task is also solved by the fact that in the device for non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products, which contains a serially connected voltage pulse generator, a measuring circuit of the primary converter, an information processing unit and a measuring unit, the measuring circuit is made in the form of an oscillating circuit with a variable capacity and inductance, which are connected to the generator through an active resistance using a commutator.

Суть способу неруйнівного електромагнітного контролю полягає у використанні різного характеру зміни чутливості вихідних сигналів вимірного кола первинного перетворювача до різних параметрів об'єкта контролю в нестаціонарних режимах роботи перетворювача для виділення пов'язаної лінійно незалежної багатопараметрової інформації з подальшою її розв'язкою таким чином, що кожний 3 кінцевих сигналів є функцією тільки одного з контрольованих параметрів, що й забезпечує їх одночасний роздільний контроль. Нестаціонарні режими роботи первинного перетворювача спричинюються опочерговим вмиканням і вимиканням кола первинного перетворювача від джерела постійної напруги, що рівносильно живленню кола періодичними імпульсами напруги прямокутної форми. У загальному випадку період повторення збуджуючих імпульсів слід вибирати приблизно в п'ять разів більшим від еквівалентної постійної часу перехідного процесу, що виключає втрату інформації в кінцевій стадії перехідних процесів.The essence of the method of non-destructive electromagnetic control is to use the different nature of the change in the sensitivity of the output signals of the measuring circuit of the primary converter to different parameters of the control object in non-stationary modes of operation of the converter to select related linearly independent multi-parameter information, followed by its solution in such a way that each 3 final signals are a function of only one of the controlled parameters, which ensures their simultaneous separate control. Unsteady modes of operation of the primary converter are caused by alternating switching on and off of the circuit of the primary converter from a source of constant voltage, which is equivalent to supplying the circuit with periodic rectangular voltage pulses. In the general case, the period of repetition of exciting pulses should be chosen approximately five times greater than the equivalent time constant of the transient process, which excludes the loss of information in the final stage of transient processes.

Наявність значного активного опору при вмиканні кола забезпечує аперіодичний характер перехідного процесу, а при вимкненні кола виникають власні загасаючі коливання за рахунокThe presence of significant active resistance when the circuit is turned on ensures the aperiodic nature of the transient process, and when the circuit is turned off, its own damping oscillations occur due to

Зо енергії магнітного поля перетворювача і електричного поля конденсатора, підімкненого паралельно обмотці збудження перетворювача, що істотно збільшує об'єм інформації.From the energy of the magnetic field of the converter and the electric field of the capacitor connected in parallel to the excitation winding of the converter, which significantly increases the volume of information.

Виділення пов'язаної лінійно незалежної інформацію слід здійснювати за критерієм максимальної чутливості і максимальної відмінності в чутливості до заданої сукупності одночасно контрольованих параметрів, простота взаємної розв'язки яких залежить від чіткості вибору моментів і проміжків часу для відбору інформації, у тому числі і вузлових точок перехідної напруги, а також величин ємності конденсатора і індуктивності коливного контуру, які суттєво змінюють коефіцієнт загасання і частоту загасаючих коливань при різних параметрах контролю. Так, при зменшені ємності конденсатора чи індуктивності перетворювача збільшується частота загасаючих коливань і відповідно зменшується глибина проникнення електромагнітних хвиль в електропровідний феромагнітний об'єкт контролю і чутливість до його товщини, зростають втрати в об'єкті контролю і коефіцієнт загасання вихідного сигналу, зростає чутливість до щілини між первинним перетворювачем і об'єктом контролю, тобто до товщини ізоляційного покриття.The allocation of linearly independent information should be carried out according to the criterion of maximum sensitivity and maximum difference in sensitivity to a given set of simultaneously controlled parameters, the simplicity of the mutual resolution of which depends on the clarity of the choice of moments and time intervals for the selection of information, including nodal points of the transition voltage, as well as the values of the capacitor capacity and the inductance of the oscillating circuit, which significantly change the damping coefficient and the frequency of the damped oscillations at various control parameters. Thus, with a reduced capacity of the capacitor or the inductance of the converter, the frequency of damping oscillations increases and, accordingly, the depth of penetration of electromagnetic waves into the conductive ferromagnetic object of control and sensitivity to its thickness decreases, the losses in the object of control and the attenuation coefficient of the output signal increase, the sensitivity to the gap increases between the primary converter and the object of control, that is, to the thickness of the insulating coating.

Як інформативні величини в аперіодичних вихідних сигналах використовуються при різних ємностях чи індуктивностях коливного контуру миттєві значення напруги у вибрані моменти часу і середні значення напруги вибраних ділянок, а у власних загасаючих коливаннях використовуються максимальні або середні значення напруги вибраних півхвиль, а також частота і коефіцієнт загасання коливань. При цьому загальна кількість інформативних величин відповідає кількості одночасно контрольованих (вимірюваних і пригнічуваних) параметрів.Instantaneous voltage values at selected moments of time and average voltage values of selected areas are used as informative values in aperiodic output signals for different capacities or inductances of the oscillating circuit, and maximum or average voltage values of selected half-waves, as well as the frequency and damping coefficient of oscillations are used in self-damping oscillations . At the same time, the total number of informative values corresponds to the number of simultaneously controlled (measured and suppressed) parameters.

На кресленні представлена блок-схема пристрою для неруйнівного електромагнітного контролю фізико-механічних параметрів і виробів. Можливість зміни ємності конденсатора чи індуктивності у первинному контурі позначена стрілками на конденсаторі і первинному перетворювачі.The drawing shows the block diagram of the device for non-destructive electromagnetic control of physical and mechanical parameters and products. The possibility of changing the capacity of the capacitor or inductance in the primary circuit is indicated by arrows on the capacitor and the primary converter.

Пристрій містить послідовно сполучені джерело 1 живлення, генератор 2 імпульсів напруги, вимірне коло З первинного перетворювача 4, блок обробки інформації, який містить електронні ключі 5, пікові детектори 6, інтегратори 7 і багатофазний мультивібратор 8 та вимірювальний блок 9.The device contains a series-connected power source 1, a voltage pulse generator 2, a measuring circuit from the primary converter 4, an information processing unit that contains electronic keys 5, peak detectors 6, integrators 7 and a multiphase multivibrator 8 and a measuring unit 9.

Вимірне коло З первинного перетворювача виконано у вигляді комутатора 10, активного опору 11 і коливного контуру 12, утвореного змінною первинною обмоткою перетворювача 4 і 60 змінним конденсатором 13.The measuring circuit C of the primary converter is made in the form of a commutator 10, an active resistance 11 and an oscillating circuit 12 formed by the variable primary winding of the converter 4 and 60 variable capacitor 13.

Спосіб за допомогою пристрою здійснюється наступним чином:The method using the device is as follows:

Коливний контур 12 через активний опір 11 по черзі підключається і вимикається від джерела 1 постійної напруги від генератора 2. При цьому комутатор 10 по черзі змінює характер комутації і структуру вимірного кола перетворювача: при вмиканні вимірного кола первинного перетворювача в перехідному процесі приймає участь активний опір 11, а при вимиканні перехідний процес протікає тільки в коливному контурі 12. Тому при вмиканні перехідний процес носить аперіодичний характер, а при вимиканні виникають власні загасаючі коливання. Як комутатор 10 може бути використаний напівпровідниковий транзистор, що працює в ключовому режимі.Oscillating circuit 12 via active resistance 11 is alternately connected and disconnected from source 1 of constant voltage from generator 2. At the same time, switch 10 alternately changes the nature of commutation and the structure of the measuring circuit of the converter: when switching on the measuring circuit of the primary converter, active resistance 11 takes part in the transient process , and when it is turned off, the transient process occurs only in the oscillating circuit 12. Therefore, when it is turned on, the transient process is aperiodic, and when it is turned off, its own damping oscillations occur. A semiconductor transistor operating in key mode can be used as a switch 10.

З вимірного кола первинного перетворювача 4 (вимірної обмотки перетворювача, навантаженої на великий опір) перехідні напруги у формі аперіодичних і коливних загасаючих сигналів, надходять на окремі електронні ключі 5, які керуються сигналами від багатофазного мультивібратора 8, що працює в очікувальному режимі, і виділяють за вбраним критерієм відбору інформації проміжні сигнали, тобто різні характерні ділянки перехідної напруги, коефіцієнт її загасання і частоту власних коливань. Коефіцієнт загасання коливань можна визначити за співвідношенням амплітуд двох сусідніх півхвиль, частоту коливань - за тривалістю півхвилі, яку можна перетворити у величину сигналу.From the measuring circuit of the primary converter 4 (the measuring winding of the converter, loaded with high resistance), transient voltages in the form of aperiodic and oscillating damping signals are supplied to separate electronic keys 5, which are controlled by signals from the multiphase multivibrator 8, operating in the standby mode, and are allocated for intermediate signals, i.e. different characteristic sections of the transient voltage, its damping coefficient and the frequency of natural oscillations, are the chosen criteria for information selection. The damping coefficient of oscillations can be determined by the ratio of the amplitudes of two adjacent half-waves, the frequency of oscillations - by the duration of the half-wave, which can be converted into a signal value.

З електронних ключів 5 вибрані проміжні сигнали надходять на пікові детектори б для виділення з них максимальних значень і на інтегратори 7 для набуття середніх значень, відповідних проміжних сигналів.From the electronic keys 5, the selected intermediate signals are sent to the peak detectors b to extract the maximum values from them and to the integrators 7 to acquire the average values of the corresponding intermediate signals.

Отримані максимальні і середні значення проміжних сигналів надходять до вимірного блоку 9, де здійснюється їх взаємна розв'язка і роздільне вимірювання усіх контрольованих параметрів. Як вимірний блок 9 може бути застосований узагальнений вимірювальний пристрій, який застосовується при багатопараметровому електромагнітному контролі: коренемірний, що автоматично розв'язує систему рівнянь, яка відповідає сукупності контрольованих (вимірюваних і пригнічуваних) параметрів і формує вихідні сигнали, кожен з яких є функцією тільки одного з контрольованих параметрів; пізнавальний, що автоматично відносить контрольовану деталь до певного класу, і т. д.The obtained maximum and average values of the intermediate signals are sent to the measuring block 9, where they are mutually resolved and separately measured of all controlled parameters. As a measuring unit 9, a generalized measuring device used in multi-parameter electromagnetic control can be used: a root measuring device that automatically solves a system of equations that corresponds to a set of controlled (measured and suppressed) parameters and generates output signals, each of which is a function of only one from controlled parameters; cognitive, which automatically assigns the controlled part to a certain class, etc.

Винахід забезпечує підвищення точності і достовірності контролю, особливо при контроліThe invention provides an increase in the accuracy and reliability of control, especially during control

Зо рухомих матеріалів і виробів, дозволяє вести одночасний контроль декількох параметрів матеріалів і виробів.From moving materials and products, it allows simultaneous control of several parameters of materials and products.

Claims

FORMULA OF THE INVENTION

1. The method of non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products, which consists in the fact that the measuring circle, which consists of a primary eddy current converter and a capacitor, is periodically excited by repeated rectangular voltage pulses, and the amplitude and average value of the aperiodic output signal are measured after application voltage pulses, as well as the amplitude and average value of unipolar half-waves, the frequency and damping coefficient of self-damping oscillations on the circuit elements of the primary converter after the decline of the voltage pulses, which differs in that the capacitance of the capacitor in the measuring circuit and the inductance of the primary eddy current converter are changed and alternately aperiodic and periodic damping transient processes by changing the nature of switching, respectively, during the supply and decay of voltage pulses and changing the parameters of the measuring circuit by changing the capacitor capacity and the inductance of the converter to obtain a multi-parameter information and select the most informative values based on the criterion of maximum sensitivity to control parameters or maximum difference in sensitivity to these parameters: amplitude and average values, frequencies or durations of half waves and damping coefficients of oscillations, the total number of which corresponds to the number of simultaneously controlled parameters, then these informative values are measured values in aperiodic and periodic output signals - instantaneous voltage values at selected moments of time and average voltage values of selected sections of the transition process of aperiodic processes, as well as maximum and average values and durations of selected voltage half-waves, frequencies and damping coefficients of self-damping oscillations in the measuring circuit, lead to selected signals to one form and used to determine controlled parameters.

2. A device for non-destructive electromagnetic control of the physical and mechanical parameters of materials and products, which contains a series-connected generator of rectangular voltage pulses, a measuring circuit of the primary converter, an information processing unit and a measuring unit, which is distinguished by the fact that the measuring circuit is made in the form of a contour, which because it consists of a primary eddy current converter with a variable inductance and a capacitor with a variable capacity, which are connected to the pulse generator through a series connected active resistance. i ng ka in 7-7 n show; is ; ! their Y | t --0-3- shi z zhi | dov ' i GT I shk NKY SHT ! : wife And what