УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ИНДУКТИВНЫМ МЕТОДОМ

1. Способ регистрации дефектов (23), в частности, посредством вихревых токов в контролируемом образце (13), перемещаемом относительно устройства, при неразрушающем и бесконтактном контроле, в котором посредством передающих катушек (18) намагничивают контролируемый образец периодическими переменными электромагнитными полями, посредством улавливающих катушек (15) регистрируют периодический электрический сигнал, содержащий несущее колебание, при этом, когда улавливающие катушки регистрируют дефект в контролируемом образце, наличие дефекта способствует формированию амплитуды и/или фазы сигнала,
посредством каскада аналого-цифровых преобразователей сигнал улавливающей катушки преобразуют в цифровую форму, посредством блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов из сигнала улавливающей катушки, преобразованного в цифровую форму, создают полезный сигнал и
посредством блока (50, 60, 64) обработки данных полезный сигнал обрабатывают с целью обнаружения дефекта в контролируемом образце,
отличающийся тем, что
посредством блока обработки сигналов путем осуществления контроля формы кривой преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки определяют перемодуляцию каскада аналого-цифровых преобразователей сигналом улавливающей катушки, а затем путем математической аппроксимации преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки восстанавливают часть сигнала, срезанную каскадом аналого-цифровых преобразователей.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что каскад (35) аналого-цифровых преобразователей является запускаемым, причем преобразованный в цифровую форму и при необходимости восстановленный сигнал улавливающей катушки фильтруют посредством частотных фильтров (52, 78) с целью получения демодулированного полезного сигнала, причем каскад аналого-цифровых преобразователей запускают с каждой n-й целочисленной долей частоты несущего колебания сигнала для передающих катушек (18).
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что число n выбирают в зависимости от частоты дефектов, а именно отношения скорости движения контролируемого образца (13) относительно улавливающих катушек (15) к эффективной ширине зоны чувствительности улавливающих катушек, причем частотные фильтры регулируют в зависимости от частоты дефектов.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что срезанную часть сигнала улавливающей катушки восстанавливают путем конфлюэнтного анализа.
5. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что амплитудная характеристика сигнала улавливающей катушки имеет форму синусоиды.
6. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что автоматически или по внешнему запросу осуществляют систематический контроль функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематический количественный контроль передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15) и/или вместо передающих катушек и/или улавливающих катушек устанавливают калибровочный эталон (96) с тем, чтобы осуществить калибровку блока обработки сигналов.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что систематический контроль функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематический количественный контроль передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15) осуществляют автоматически при каждом пуске блока обработки сигналов.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что калибровочный эталон (96) имеет по меньшей мере одно RC-звено, а блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов содержит регулируемый предварительный усилитель сигнала улавливающей катушки, причем предварительный усилитель проверяют благодаря тому, что на RC-звено подают фиксированное синусоидальное напряжение, амплитуду которого выбирают так, что при самой низкой чувствительности регулирования предварительного усилителя синусоидальный сигнал посредством каскада (80) аналого-цифровых преобразователей преобразуется с необходимой точностью в цифровую форму, вследствие чего при более высоком усилении предварительного усилителя синусоидальный сигнал перемодулируется, причем фактическую амплитуду сигнала определяют при более высокой чувствительности регулирования предварительного усилителя путем восстановления части сигнала улавливающей катушки, срезанной каскадом аналого-цифровых преобразователей.
9. Способ регистрации электропроводных частиц (20) в жидкости, текущей в трубе (10) со скоростью (v), в котором
посредством передающих катушек (18) жидкость подвергают воздействию периодических переменных электромагнитных полей для наведения в частицах вихревых токов,
посредством улавливающих катушек (15) регистрируют периодический электрический сигнал, соответствующий вихревым токам и содержащий несущее колебание, при этом, когда частицы попадают в эффективную ширину зоны чувствительности улавливающих катушек, наличие частицы способствует формированию амплитуды и/или фазы сигнала,
посредством каскада аналого-цифровых преобразователей сигнал улавливающей катушки преобразуют в цифровую форму,
посредством блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов из сигнала улавливающей катушки, преобразованного в цифровую форму, создают полезный сигнал и
посредством блока (50, 60, 64) обработки данных полезный сигнал обрабатывают, чтобы зарегистрировать прохождение в трубе электропроводных частиц,
отличающийся тем, что
посредством блока обработки сигналов путем осуществления контроля формы кривой преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки определяют перемодуляцию каскада аналого-цифровых преобразователей сигналом улавливающей катушки, а затем путем математической аппроксимации преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки восстанавливают часть сигнала, срезанную каскадом аналого-цифровых преобразователей.
10. Способ по п.9, отличающийся тем, что срезанную часть сигнала улавливающей катушки восстанавливают путем конфлюэнтного анализа.
11. Способ по п.9, отличающийся тем, что амплитудная характеристика сигнала улавливающей катушки имеет форму синусоиды.
12. Способ по любому из пп.9-11, отличающийся тем, что автоматически или по внешнему запросу осуществляют систематический контроль функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематический количественный контроль передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15) и/или вместо передающих катушек и/или улавливающих катушек устанавливают калибровочный эталон (96) с тем, чтобы осуществить калибровку блока обработки сигналов.
13. Способ по п.12, отличающийся тем, что систематический контроль функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематический количественный контроль передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15) осуществляют автоматически при каждом пуске блока обработки сигналов.
14. Способ по п.12, отличающийся тем, что калибровочный эталон (96) имеет по меньшей мере одно RC-звено, а блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов содержит регулируемый предварительный усилитель сигнала улавливающей катушки, причем предварительный усилитель проверяют благодаря тому, что на RC-звено подают фиксированное синусоидальное напряжение, амплитуду которого выбирают так, что при самой низкой чувствительности регулирования предварительного усилителя синусоидальный сигнал посредством каскада (80) аналого-цифровых преобразователей преобразуется с необходимой точностью в цифровую форму, вследствие чего при более высоком усилении предварительного усилителя синусоидальный сигнал перемодулируется, причем фактическую амплитуду сигнала определяют при более высокой чувствительности регулирования предварительного усилителя путем восстановления части сигнала улавливающей катушки, срезанной каскадом аналого-цифровых преобразователей.
15. Устройство для регистрации дефектов (23) в контролируемом образце (13), перемещаемом относительно данного устройства, при неразрушающем и бесконтактном контроле, имеющее
блок передающих катушек (18), содержащий по меньшей мере одну передающую катушку (18), предназначенную для намагничивания контролируемого образца периодическими переменными электромагнитными полями,
блок улавливающих катушек (15), содержащий по меньшей мере одну улавливающую катушку (12, 14, 15), предназначенную для регистрации периодического электрического сигнала, содержащего несущее колебание, при этом, когда улавливающие катушки регистрируют дефект в контролируемом образце, наличие дефекта в контролируемом образце способствует формированию амплитуды и/или фазы сигнала,
каскад аналого-цифровых преобразователей, предназначенный для преобразования сигнала улавливающей катушки в цифровую форму,
блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов, предназначенный для формирования полезного сигнала из сигнала улавливающей катушки, преобразованного в цифровую форму, и
блок (50, 60, 64) обработки данных, предназначенный для обработки полезного сигнала с целью обнаружения дефекта в контролируемом образце,
отличающееся тем, что
предусмотрен блок обработки сигналов, посредством которого путем осуществления контроля формы кривой преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки определяется перемодуляция каскада аналого-цифровых преобразователей сигналом улавливающей катушки, а затем путем математической аппроксимации преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки восстанавливается часть сигнала, срезанная каскадом аналого-цифровых преобразователей.
16. Устройство по п.15, отличающееся тем, что оно выполнено в виде многоканального устройства, причем передающие катушки (18) и улавливающие катушки (15) в каждом случае содержат ряд катушек, каждая их которых предназначена для определенной измерительной частоты.
17. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что каскад аналого-цифровых преобразователей на входе имеет защиту от перенапряжения.
18. Устройство по п.15 или 16, отличающееся тем, что блок (62) самотестирования выполнен с возможностью осуществления автоматически или по внешнему запросу систематического количественного контроля функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематического количественного контроля передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15), и/или для осуществления по внешнему запросу калибровки блока обработки сигналов посредством калибровочного эталона (96), устанавливаемого вместо передающих и/или улавливающих катушек.
19. Устройство по п.18, отличающееся тем, что блок (62) самотестирования выполнен с возможностью переключения блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов для осуществления контроля функций обработки сигналов, вследствие чего сигнал для передающих катушек (18) подан в виде периодического входного сигнала непосредственно в блок обработки сигналов, причем блок самотестирования систематически меняет входной сигнал.
20. Устройство по п.17, отличающееся тем, что блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов содержит усилители (17, 74) и частотные фильтры (19, 52, 78), причем блок самотестирования выполнен с возможностью путем изменения частоты и амплитуды сигнала для передающих катушек (18) проверять, находятся ли в пределах заданной спецификации измеренные усиление усилителей, предельные частоты и крутизна характеристик частотных фильтров, причем, если спецификация не выполнена, выдается соответствующий сигнал ошибки.
21. Устройство для регистрации электропроводных частиц (20) в жидкости (16), текущей в трубе (10) со скоростью (v), имеющее
блок передающих катушек (18), содержащий по меньшей мере одну передающую катушку (18), предназначенную для воздействия на жидкость периодическими переменными электромагнитными полями с целью наведения в частицах вихревых токов,
блок улавливающих катушек (15), содержащий по меньшей мере одну улавливающую катушку (12, 14), предназначенную для регистрации периодического электрического сигнала, соответствующего наведенным вихревым токам и содержащего несущее колебание, при этом, когда частицы попадают в эффективную ширину зоны чувствительности улавливающих катушек, наличие частицы способствует формированию амплитуды и/или фазы сигнала,
блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов, предназначенный для формирования полезного сигнала из сигнала улавливающей катушки, и
блок (50, 60, 64) обработки данных, предназначенный для обработки полезного сигнала с целью регистрации прохождения в трубе электропроводных частиц, отличающееся тем, что
предусмотрен блок обработки сигналов, посредством которого путем осуществления контроля формы кривой преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки определяется перемодуляция каскада аналого-цифровых преобразователей сигналом улавливающей катушки, а затем путем математической аппроксимации преобразованного в цифровую форму сигнала улавливающей катушки восстанавливается часть сигнала, срезанная каскадом аналого-цифровых преобразователей.
22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что каскад аналого-цифровых преобразователей на входе имеет защиту от перенапряжения.
23. Устройство по п.21, отличающееся тем, что блок (62) самотестирования выполнен с возможностью осуществления автоматически или по внешнему запросу систематического количественного контроля функций обработки сигналов блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов и/или систематического количественного контроля передающих катушек (18) и/или улавливающих катушек (15), и/или для осуществления по внешнему запросу калибровки блока обработки сигналов посредством калибровочного эталона (96), устанавливаемого вместо передающих и/или улавливающих катушек.
24. Устройство по п.23, отличающееся тем, что блок (62) самотестирования выполнен с возможностью переключения блока (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов для осуществления контроля функций обработки сигналов, вследствие чего сигнал для передающих катушек (18) подан в виде периодического входного сигнала непосредственно в блок обработки сигналов, причем блок самотестирования систематически меняет входной сигнал.
25. Устройство по п.24, отличающееся тем, что блок (17, 19, 35, 37, 52, 60, 68, 74, 76, 78, 80, 88, 90, 94) обработки сигналов содержит усилители (17, 74) и частотные фильтры (19, 52, 78), причем блок самотестирования выполнен с возможностью путем изменения частоты и амплитуды сигнала для передающих катушек (18) проверять, находятся ли в пределах заданной спецификации измеренные усиление усилителей, предельные частоты и крутизна характеристик частотных фильтров, причем, если спецификация не выполнена, выдается соответствующий сигнал ошибки.