Способ вихретокового контроля и устройство для его осуществления

Способ вихретокового контроля и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения электрофизических свойств метатглов и тол- EUiHbi покрытгш Цель изобретения - повышение точности контроля. Способ заключается в том, что вихретоко вый преобразователь 5 питают токами нескольких синхронизированньгх частот поочередно, синхронно с поочередным включением частот переключают ключи 7 и 8 схемы 6 настройки преобразователя и синхронным детектированием сигнала схемы 6 настройки вьиеляют сигнал, пропорциональньш контролируе мому параметру. 2 с.п. ф-лы, 4 ил,,

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

20511 А1

<19> Я О и> цд y G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTQPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ.« ».

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3981081/25-28 (22) 28.11.85 (46) 30.08.88. Бюл. N - 32 (72) В.P.Áåëåâèòíåâ, M.È.Ïåðåö, В.П.Романов и Ю.Т.Абрамов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Доросгэеев А.Л., Никитин А.И., Рубин A.Ë. Индукционная толщинометрия. — М.: Энергия, 1978, с. 71. (54) СПОСОБ.ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ .И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для измерения электрофизических свойств метаЛлов и толщинь r окры;„.й. Цель изобретения — повышение точности контроля. Способ заключается в том, что вихретоковый преобразователь 5 питают токами нес" кольких синхронизированных частот поочередно, синхронно с поочередным включением частот переключают ключи

7 и 8 схемы 6 настройки преобразователя и синхронным детектированием сигнала схемы 6 настройки выделяют сигнал, пропорциональный контролируемому параметру. 2 с.п, ф-лы, 4 ил.

1420511

Изобретение относится к контрольно"измерительной технике и может быть использовано для измерения электрофизических свойств металлов и толщи5 ны покрытий.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет снижения нестабильности частоты генераторов и устранения погрешности, вызванной перекрестными сигналами низкочастотного и высокочастотного каналов.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для осуществления способа; на фиг.2 — схема устройства с примером выполнения схемы настройки преобразователя; на фиг.З вЂ” диаграммы напряжений, поясняющие способ и работу устройства; на фиг.4 — графики зависимости выходного напряжения схемы настройки преобразователя от толщины и удельного электросопротивления на высокой и низкой частоте и разностного напряжения.

Устройство содержит генератор 1 вы- 25 сокой частоты, генератор 2 низкой частоты; делитель 3 частоты, включенный между генераторами 1 и 2, коммутатор 4, включенный на выходе генераторов 1 и 2, вихретоковый преобразо- у0

" ватель 5, включенный в схему 6 наст- ройки преобразователя, ключи.7 и 8 переключения элементов настройки индуктивной и активной составляющих вы— ходного сигнала преобразователя 5, 35 синхронный детектор 9, включенный на выходе схемы настройки преобразователя, и генератор 10 коммутирующих импульсов, подключенный к коммутатору 4, ключам 7 и 8 и синхронному детектору 9.

Способ осуществляется следующим образом.

Высокочастотное напряжение генератора 1 высокой частоты поступает 45 на генератор 2 низкой частоты через делитель 3 частоты.

Коммутатор 4 переключения частот подключает поочередно генераторы к схеме 6 настройки преобразователя 5.

Одновременно и синхронно с переключением частот переключают ключи 7 и 8 (индуктивную и активную составляющие). Ключом 8 управляет генератор 10 коммутирующих импульсов. На .) выходе схемы 6 настройки формируется переменное напряжение прямоугольной формы, амплитуда которого пропорциональна разности выходных напряжений схемы 6 настройки при работе на низкой и высокой частотах. Чувствительность на высокой и низкой частотах устанавливают изменением амплитуды генераторов 1 и 2.

Синхронным детектированием сигнала схемы 6 настройки выделяют -.àïðÿжение, пропорциональное контролируемому параметру. Настраивают преобразователь 5 при установке генератора

10 коммутирующих импульсов в стационарное положение. последовательно на высокой и низкой частотах. При этом определяют чувствительность к измеряемому и мешаюшему параметрам на высокой частоте, а затем на низкой.

Устанавливают амплитуды генераторов

1 и 2 такими, чтобы напряжение на выходе синхронного детектора 9„ равное разности выходных напряжений схемы 6 настройки, не зависело от изменения мешающего параметра. Такая настройка позволяет более точно выделить контролируемый параметр.

Синхронизация работы генераторов

1 и Z позволяет повысить точность контроля при изменении частоты.

Синхронное переключение элементов настройки преобразователя улучшает температурную стабильность контроля, так как при изменении температуры преобразователя 5 изменяется его индуктивность и активное сопротивление, что при идентичной настройке преобразователя 5, например, на восходящей ветви резонансной кривой (на высокой и низкой частотах) не приводит к изменению чувствительности и уходу нуля.

Конкретный пример выполнения устройства для контроля толшинь стекла . на титановой подложке указан на фиг 2.

Синусоидальное напряжение частотой 4 МГц вырабатывается генератором

1, делится делителем 3 на 40 и из него выделяется первая гармоника частоты 100 кГц резонансным усилителем генератора 2, Коммутатор 4, управляемый генератором 10 коммутирующих импульсов, подключает к схеме 6 настройки поочередно генератор 1, нли 2.

Схема 6 настройки состоит из диодов

Ч1 и VZ, резисторов Ы и RZ настройки датчика на высокой частоте„резисторов ЕЗ и М настройки датчика на низкой частоте, конденсатора С 1 настройии датчика на высокой частоте и конденсатора С 2 настройки „àò÷èêà на низ14205111 кой.частоте. Ключи 7 и 8 работают синхронно с коммутатором 4 и упрагляются генератором 10.

Диоды V1 - V2 включены встречно

5 и каждый из них пропускает только один полупериод тока. Последовательно с диодом V1 включена катушка преобразователя 5, настраиваемая конденсатором С1 на высокой частоте и конденсатором С2 на низкой частоте.

Нулевое значение выходчого нагряжения схемы настройки устанавливается резисторами R2 и М соответственно на своих частотах. При работе на низ-15 кой частоте измеряется преимущественно электропроводность основы, а на высокой — толщина покрытия, на выходе синхронного детектора 9 выделяется переменное напряжение, вропор-20 циональное только толщине покрытия.

В качестве ключей 7 и 8 использованы герконы КЭМ-3, катушка преобразователя 5 намотана в половине броневого. ферритового сердечника. Прибор обеспечивает измерения толщины непроводящих покрытий на проводящей подложке в диапазоне 50-350 мкм с погрешностью

+3X при изменении электропроводности подложки в диапазоне от 2бх10 до

120х10 Ом м.

Формула изобретения

1. Способ вихретокового контроля, заключающийся в roM, что вихретоковый преооразователь возбуждают токами не менее чем двух синхронизированных частот, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что, с целью повышения точности контроля, возбуждения преобразователя токами разных частот осуществляют поочередно в равные промежутки времени,, выделяют огибающую выходного сигнала преобразователя и по ее амплитуде определяют величину контролируемого параметра.

2. Устройство для вихретокового контроля, содерж,"-щее вихретоковый преобразователь, подключенную к нему схему настройки преобразователя и генераторы высокой и низкой частот, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено коммутаторОм входы которого подключены к соответствующим выходам генераторов, а выходы — к второму входу схемы настройки, синхронным детектором, подключенным к выходу схемы настройки преобразователя, двумя ключами, делителем частоты, включенными между вторым выходом генератора высокой. частоты и управляющим входом генератора высокой частоты, генератором коммутирующих импульсов, выходы которого подключены соответственно к третьему входу коммутатора, второму входу синхронного детектора и через ключи к третьему и четвертому входам схемы настройки преобразователей.

1420511

Составитель И,Рекунова

Редактор Л.Пчолинскея

Техред А.Кравчук

Корректор И.Иуска

Заказ 4324/49

Тираж 847

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Б-35, Раушская наб., д. 4/5 гч(I на М)