Вихретоковый толщиномер для контроля неферромагнитных изделий

Патент 538283

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

; т

ОП ИСАН

ИЗОБРЕТЕН

Союз Советских

Социалистиыеских

Реслублик

К АВТОРСКОМУ СВИДИТИД (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено25,11.74 (21) 2076 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано05.12.76.Бюлле (45) Дата опубликования описания

/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

79.

8) В. Н. Буров, Ю, С. Дмитриев, В. Е. Шатерников и Л. Е. Латышев (72) Авторы изобретения

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. академика С. П. Королева (71) Заявитель (54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ТОЛЩИНОМЕР ДЛЯ КОНТРОЛЯ

НЕФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к контрольно-иэмерительной технике и может найти применение при измерении проводящих неферромат нитных изделий, Известен вихретоковый преобразователь измерения параметров электропроводных иэделий, содержащий каркас и размещенные на нем возбуждающую и измерительную катушку (11.

Недостатком известного преобразователя щ является значительная погрешность измерения иэ-за влияния "краевого эффекта".

Известно устройство для измерения толщины металлических изделий УФГ-1, состоя« щее из генератора, накладного преобразова- д теля, содержащего две возбуждающие катушки, включенные согласно, и две измерительные катушки, включенные встречно, усилителя, фазометра и индикатора (2), В накладном преобразователе одна изме- 20 рительная катушка является компенсационной, С помощью этой катушки при отсутс вии контролируемого изделия выходной сиг нал преобразователя сводится до уровня нестабильности измерительного комплекса, 25

Основным недостатком фазового толщиномера УФТ-1 является влияние конечных размеров контролируемого изделия и его формы на точность измерения толщины, "Краевой эффект" способствует появлению дополнительной погрешности при измерении толщины.

Белью данного изобретения является повышение точности измерения путем уменьше ния погрешности от влияния "краевого эффещи

Поставленная цель достигается введением в толщиномер охватывающей измерительную катушку дополнительной тороидальной катунски, витки обмотки которой расположены в плоскостях, перпендикулярных плоскости витков измерительной катушки, дополнительного канала автоматической коррекции основного измерительного сигнала, состоящего из последовательно соединенных с дополнитеш ной катушкой избирательного усилителя, фазометра и масштабного преобразователя, второго масштабного преобразователя, подключенного к выходу фазометра основного канала, и вычитающего устройства, входы

538283 которого соединены с выходами масштабных преобразователей основногоиизмерительного каналов, а выход вЂ” с индикатором.

На фиг. 1 изображен преобразователь предлагаемого толщиномера в аксонометрии; на фиг. 2 вЂ” его функциональная схема, Вихретоковый толщиномер содержит накладной преобразователь, состоящий из двух возбуждающих катушек 1 и 2, включенных )p согласно, измерительной катушки 3 и компенсационной катушки 4, включенных встречно, и дополнительной тороидальной катушки

5, расположенной соосно с возбуждающими катушками l и 2 преобразователя. Возбуж- р дающие катушки 1 и 2 соединены с генератором 6, Катушки 3 и 4 через усилитель 7 подключены к фазометру 8, выход которого подключен через масштабный преобразователь

9 к одному из входов вычитающего устрой- 20 ства 10, а к другому входу вычитающего устройства 10 подключен дополнительный канал автоматической коррекции основного измерительного сигнала, состоящий из нос ледовательно соединенных дополнительной катушки 5, избирательного усилителя 11, фазсметра 12 и второго масштабного преобразователя 13, Опорные входы фазометров 8 и 12 соединены между собой и с сопротивлением 14, 30 включенным .между выходом возбуждающей катушки и земляной клеммой генератора 6, Выход вычитающего устройства 10 подключен к индикатору 15, Вихретоковый толщиномер работает сле- З5 дующим образом, Возбуждающие катушки преобразователя питаются or генератора 6, частота которого выбирается из условия оптимального контроля толщины изделия, Измерительная ка- 40 тушка 3 и компенсационная катушка 4 выполнены идентичными, а встречное их включение позволяет в отсутствии контролируемого изделия свести выходной сигнал с этих катушек до нулевого уровня, Это повышает 4 чувствительность преобразователя к контролируемому параметру изделия, При установ ке преобразователя на контролируемое изделие в последнем наводятся вихревые точки и на выходе преобразователя появляется вна- 0 симое напряжение, Это напряжение усиливается усилителем

7, и его фаза измеряется фазометром 8, Сигнал с тороидальной катушки 5 не сводиъся до нулевого уровня, так как корректиру- 55 ющий сигнал должен слабо зависеть от контролируемого параметра-толщины изделия и сильно от основного мешающего параметра-края изделия, Йля получения последнего условия катушка 5 имеет тороидальную на- б0 мотку на кольцеобразном каркасе, внутри которого соосно с ним расположены одна возбуждающая и одна измерительная катуш» ки преобразователя. Напряжение с катушки

5 фильтруется и усиливается в избирательном усилителе 11, а фаза этого напряжения измеряется фазометром 12, Опорное напря« жение на фазометры 8 и 12 поступает через сопротивление 14, Фазовые сигналы измерительных и тороидальной катушек поступают на масштабные преобразователи со» ответственно 9 и 13, где они преобразуются до получения равенства их приращений от влияния "краевого эффекта", Затем оба сигнала поступают на вычитающее устройство 10, где происходит вычитание сигнала ошибки из основного измерительного сигнала. Скорректированный сигнал измеряется индикатором 15, Введение коррекции дополнительной погрешности измерения толщины металличес ких изделий снижает погрешность измерения с + 50 до 5%, т,е. в 10 раз, Формула изобретения

Вихретоковый толщиномер для контроля неферромагнитных изделий, содержащий генератор, накладной преобразователь, выполненный в виде расположенных соосно соглаоно соединенных возбуждающих катушек и встречно соединенных измерительной и ком» пенсационной катушек, подключенные к выходу измерительной катушки последователь но соединенные усилитель и фазометр, а также индикатор, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения путем уменьшения погрешности от влияния "краевого эффекта", он снабжен охватывающей измерительную катушку дополнительной тороидальной катушкой, витки обмот ки которой расположены в плоскостях, пер»пендикулярных плоскости витков измерительной катушки, дополнительным каналом автоматической коррекции основного измерительного сигнала, состоящим из последовательно соединенных с дополнительной катуш»кой избирательного усилителя, фазометра и масштабного преобразователя, вторым масштабным преобразователем, подключенным к выходу фазометра основного канала, и вычитающим устройством, входы которого соединены с выходами масштабных преобразователей основного и дополнительного каналов, а выход - с индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1, Авт,свид, СССР кл. G 01 И 27/86

Ы 353131 от 16,11,70 г.

2, А, Л, Дорофеев, А, Л, Рубин, А, В. Шарко, Б, Д. Полович,Электроиндуктивные приборы для контроля толщины дета»

538283 лей из немагнитных сплавов в процессе химического фрезерования М„ГОСИНТИ, 1968 г, стр. 11 (прототип).

/Отвар.

ЕIМРЯиР

4 иг.2

Составитель Н, Долгова

Редактор Н, Вирко Техред М. Ликович Корректор Б. Югас

Заказ 5714/26 Тираж 1010 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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