Устройство для измерения ширины трещины в стальной ленте

Устройство для измерения ширины трещины в стальной ленте

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

4 (i О 1002947 (81) Дополнительное н авт. свид-sy¹ 896528 (22) Заявлено 23.10.80.(2 ) 2996856/25-28 (51)М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— 01 N 27/90

Гвеудлрствеллмй квмитет (53) УДК 620,179. .14 (088.8) Опубликовано 07.03 83. Бюллетень № 9

Дата опубликования описания 07-03.83. ав делам лэавретевкй и вткрмтий (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ШИРИНЫ

ТРЕШИНЫ В СТАЛЬНОЙ ЛЕНТЕ

Изобретение относится к контролю магнитных материалов и может быть ис* пользовано в контрольно — измерительной технике для неразрушаюшего контроля стальных лент, полос, рельс и т. д..

Поосновномуавт. св. № 896528 известно устройство для измерения ширины трещины в стальной ленте, содержащее постоянный магнит, индукционный преобразователь, последовательно соединенные усилитель, формирователь, две дифферен— циальные цепочки, триггер, ключ и цифровой интегрирующий вольтметр, второй вход которого подключен к индукционному преобразователю Г 1 .

Однако устройство имеет недостаточную точность измерения ввиду малой . помехозашишенности. Кроме того, устройство выдает ложную информацию о ширине трещины при любой импульсной помехе.

Белью изобретения является повышение точности измерения.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено подключенными к усилителю последовательно соединенными вторым формирователем, элементом задержки, схемой совпадения, вторым ключем и блоком цифрового отсчета, второй вход схемы совпадения подключен к первому формирователю, авторойвход второго ключа — к выходу son Tметра.

На фиг. 1 приведена схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы сигналов блоков устройства.

Устройство содержит постоянный магнит 1, индукционный преобразователь 2 с измерительной катушкой, усилитель

3, первый формирователь 4, дифференцирующие цепи 5 и 6, триггер 7, ключ

8, цифровой интегрирующий вольтметр

9, второй формирователь 10, элемент

11 задержки, схема 12 совпадения, ключ 13 и блок 14 цифрового отсчета, причем выход катушки индукционного преобразователя 2 соеДМнен со входом парафазного усилителя 3, прямой выход которого соединен со входом первого формирователя 4, двух дяфференцируюших цепей 5 и 6, вьиоды которых подключены к установочному и сбросовому входам триггера 7, выход которого соединен через ключ 8 с управлякхдим входом цифрового интегрирующего вольтметра 9, измерительный вход которого под - О ключен к выходу индукционного преобразователя 2, а ийверсный выход парафазного усилителя 3 соединен со входом второго формирователя 10, выход которо"

ro через элемент 11 задержки соединен 15 с одним из входов схемы 12 совпадения, второй вход которой соединен с выходом первого формирователя 4, выход схемы

l2 совпадения соединен с ключом 13, разрешакяцим запись информации из циф- щ рового интегрируюшего вольтметра 9 в блок 14 цифрового отсчета.

Устройство работает следующим образом.

Значение ЭДС индуцируемой в изме- у рительной катушке индукционного преобо разователя магнитным полем рассеивания дефекта (трещины) определитс я соотношением. а (Р-(л+ с)Ч

e=Pkv ()

)((Х2+ 2)(2@+с) 2) где о — ширина трещины, 1(- коэффициент пропорционально35 сти по току;

Ч вЂ” скороСть перемещения дефекта относительно индукционного преобразователя;

40 р. — абсолютная магнитная проницаемость среды;

ct и с. — ширина и высота измерительной катушки;

- Ь вЂ” значение зазора между объектом контроля и индукционным преобразователем;

K=M4 - текущая координата местоположения дефекта.

График зависимости 8(4) представлен, .на фиг. 2 а. Анализ выражения (1) показывает, что максимальное значение

3LIC для определенного значения .Ь является функцией двух переменных: скорости перемещения дефекта м и ширина трещины.- д .

Таким, образом, для определения ширины трещины д"неойсодимо знать значение ЭДС, которую можно измерить импульсным вольтметром, и скорость движения контролируемого обьекта.

В основу предлагаемого устройства положен принцип постоянства вольт-се- . кундной плошади индуцируемой ЭДС, обусловленой дефектом. Значение вольтсекундной плошади одной полуволны индуцируемой ЭДС пропорционально только ширине трещины е/ .

Наличие знакопеременного сигнала (фиг. 2 o ) индукцируемого в измерительной катушке индукционного преобразователя позволяет создать ус "пойство для измерения ширины трещины в магнитном материале с высокой помехозащищенностью.

При появлении трещины в зоне преобразователя 2 в его измер ",тельной катушке появляется си.-ьал (фиг. 2 а). Он усиливается усили-с. ем 3 и формирователем 10 преобразуется в счгнал прямоугольной отрицательной п уволны сигнала (фиг. 2 в) . По фронтам изме— рения сигналов (фиг. 2 ь- ) формирователя 4 срабатывают дифференцирующие цепи 5 и 6, П о отрицательно1 му дифференцирующему импульсу с выхода дифференцируюшей цепи 5 взводится триггер 7, а по положительному импульсу с выхода дифференцируюшей цепи триггер 7 сбрасывает в нулевое состояние, т.е. на выходе триггера 7 есть интервал времени, равный длительности отрицательной полуволны импульса трещины, В течение этого интервала времени ключ 8 цифрового интегрирукяцего вольтметра 9 заперт и вольтметр за этовремя интегрирует отрицательную полуволну импульса дефекта, подаваемую на его вход с выхода индукционного датчика. На выходе цифрового интегрирукяцего вольтметра 9 есть цифровой эквивалент вольт-секундной площади отрица— тельной полуволны импульса трещины, пропорциональной значению ее ширины.

Сигнал с формирователя 10 инвертируется (фиг, 2 д) и задерживается элементом 11 задержки (фиг. 2e ). Далее на схему 12 совпадения поступают два сигнала (фиг. 2 В ) и (2 е ), если они совпадают, то ключ 13 разрешает запись информации с цифрового интегрирующего вольтметра 9 в блок 14 цифрового отсчета (фиг. 2,s). Таким образом, если на предлагаемое устройство попадает сигнал двухполярный с индукционного преобразователя, то по одной полуволне ,этого сигнала происходит измерение ши5 1002947 6 рины трещины, а ло второйполуволне сиг- N 896528, о т и и ч а ю щ е е с я ада происходит разрешение записи ин- тем, что, с цепью повышения точности формации о ширине трещины в блок цифра- измерения, оно снабжено аоуфиюченными

soro отсчета. к усилителю последоватепьно соединенПрименение устройства позволяет оп- ными вторым формирователем, элемен-редепять размеры дефектов при высоком том задержки, схемой совладения, втоуровне помех, что имеет большое тех- рым ключом и блоком цифрового отсченическое значение при активном контро- та, второй вход схемы совпадения подле в машиностроении, а также повысить включен к первому формировнтейю а втокачество изделий выпускаемых из маг- 1О рой вход второго ключа — к выкодУ вопьтнитных материалов. метра.

Формула .изобретения

Устройство для измерения ширины трещины в стальной ленте по авт. св. 15

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

-1. Авторское свидетельство СССР

% 89 @52 8, кл. Q 01 N, 2 7/90, 1 980.

1002047

Составитель И.:Кесоян

Редактор Н. Бобкова Техред М. Коштура Корректор В.Бутяга

Закаэ 1538/25 Тираж 871 . Подписное

ВНИИПИ ГосударствениЬго комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Мста, Ж-35, Раушска;наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4