Устройство для обнаружения металлических включений в диэлектриках

Устройство для обнаружения металлических включений в диэлектриках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 5,,68924

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.75 (21) 2119693, 25 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 1б.09.77 (51) М. Кл е б 01Ч 3/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 550.834(088.8) и открытии (72) Авторы изобретения

Е. Н. Гончаров, В. Ф. Михайлец, М. В. Назаров, В. Я. Федоров, В. О. Фурман, Г. И. Ващенко и В. М. Наконечный (71) Заявитель

Б (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ, .-@уq)g

ВКЛЮЧЕНИЙ В ДИЭЛЕКТРИКАХ

Изобретение относится к области электрониой техники и может быть использовано при контроле качества деталей из диэлектриков, пресс-порошков и любых других материалов, в которых нежелательны металлические включения.

Известно устройство для определения наличия цветистого металла в массе,неэлектропроводного материала (11. Устройство состоит из чувствительного элемента, выполненного в виде катушки индуктивности, связанной с контуром лампового генератора, диодного выпрямителя, усилительного и исполнительного элементов. Работа устройства основана на использовании амплитудного метода преобразования сигнала. Присутствие в поле катушки индуктивности цветного металла вызывает изменение параметров контура лампового генератора. Си)гнал, снимаемый с лампового генератора, выпрямляется диодным выпрямителем. Выпрямленный сигнал усиливается усилителем и приводит в действие исполнительный элемент, Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчивость вследствие использования амплитудного метода преобразования сигнала.

Известно устройство для обнаружения металлических включений в диэлектриках (2), содержащее генератор с чувствительным элементом, тенератор с элементом автоподстрой. ки, фазовый преобразователь, амплитудный преобразователь, устройство сравнения и исполнительное устройство. При наличии метал5 лических частиц в проверяемых неметаллических предметах в чувствительном элементе возникает сигнал, который подается на усилитель — ограничитель. Усиленный и отраничен,ный сигнал сравнивается в фазовом дискрими)() наторе е опорным напряжением генератора.

На выходе фазового дискриминатора си|гнал преобразуется, усиливается и подается на исполнительное устройство.

Недостатком известного прибора является

15 низкая помехоустойчивость его электрической схемы вследствие использования амплитудного метода преобразования си|гнала. Кроме того, на порог чувствительности прибора оказывают влияние помехи, которые возрастают с увеличением коэффициента усиления усилителя, и взаимное расположение катушек чувствительного элемента. Изменение внешних условий, например температуры, оказывает влияние на стабильность работы прибора.

Для повышения чувствительности, стабильности и помехозашищенности в предлагаемом устройстве между выходом амплитудного преобразователя и контуром генератора с элементом автоподстройки включена цепь интегри30 рующей отрицательной обратной связи, а меж568924 ду выходом амплитудного преобразователя и входами устройства сравнения включены две интегрирующие цепи с разными постоянными времени.

На чертеже показана блок-схема предлагае- 5 мого устройства для обнаружения металлических частиц в диэлектриках.

Устройство содержит:генератор 1 с чувствительным элементом, генератор 2 с элементом автоподстройки, фазовый преобразователь 3, 10 амплитудный преобразователь 4, интегрирующую отрицательную обратную связь 5, интегрирующие цепи 6 и 7, устройство сравнения 8, исполнительное устройство 9. Чувствительный элемент выполнен в виде катушки индуктивности колебательного контура генератора 1.

Генераторы 1 и 2 связаны цепью синхронизации и образуют балансную систему, чувствительность которой на два порядка выше мостовых и резонансных схем. Такое выполнение позволяет существенно уменьшить влияние изменения напряяения питания и других внешних факторов. Изменение индуктивности чувствительного элемента генератора 1, возникающее при прохождении через него материала с металлическими частицами, преобразуется балансной генераторной схемой в фазовый сдвиг, выделяемый фазовым преобразователем 3. С выхода фазового преобразователя

3 сигнал поступает на амплитудный преобразователь 4, где он преобразуется в постоянное напряжение, пропорциональное изменению индуктивности чувствительного элемента генератора 1. С выхода амплитудного преобразователя 4 постоянное напряжение поступает на З5 интегрирующую цепь обратной связи 5, с выхода которой оно идет на управляемый реактивный элемент контура генератора 2. Зто обеспечивает автоподстройку системы по фазе и нулевому уровню, Постоянная времени ин- 40 тегрирующей цепи 5 выбрана таким образом, что медленные изменения выходного напряжения амплитудного преобразователя 4, воз:никающие в результате температурных и временных (старение элементов) воздействий на 45 прибор, полностью передается цепью интегрирующей обратной связи 5 на подстройку генератора 2 и компенсируется. Быстрые изменения выходного сигнала амплитудного преобразователя, возникающие при прохождении через чувствительный элемент генератора 1 материала с металлическими частицами, не передаются через интегрирующую обратную связь 5, вследствие чего коэффициент преобразования системы увеличивается и равен коэффициенту преобразования системы без обратной связи. Это позволяет разделить полезный си гнал и дрейф и существенно повысить чувствительность. Ситнал с выхода амплитудного преобразователя 4 параллельно с интегрирующей обратной связью 5 поступает на интегрирующие цепи 6 и 7, включенные на входы устройства сравнения 8. Постоянные времени интегрирующей цепи 7 и обратной связи 5 имеют величины одного порядка. Интегрирующая цепь 7 предназначена для запоминания выходного напряжения амплитудного,преобразователя 4, соответствующего нулевому уровню и не реагирует на полезный сигнал. Постоянная времени интегрирующей цепи 6 на порядок меньше постоянной времени цепи 7, что позволяет полностью передать полезный сигнал на вход схемы сравнения 8.

Разность уровней напряжения на выходе интегрирующих цепей 6 и 7 возникает только при быстрых изменениях напряжения на выходе амплитудного, преобразователя 4, что соответствует прохождению металлической частицы через чувствительный элемент генератора 1, воздействует на входы устройства сравнения 8 и при превышении порога срабатывания вызывает срабатывание устройства сравнения 8 и исполнительного устройства 9, информирующего о наличии металлической частицы в исследуемом диэлектрике.

Такое исполнение обеспечивает надежную работу устройства, повышает его чувствительность и стабильность. Устройство позволяет обнаруяить металлические частицы, не обнаруживаемые другими известными средствами, предназначенными для этой цели. Кроме того, предложенный прибор позволяет значительно сократить продолжительность контроля и автоматизировать его процесс.

Формула изобретения

Устройство для обнаружения металлических включений в диэлектриках, содержащее генератор с чувствительным элементом, генератор с элементом автоподстройки, фазовый преобразователь, амплитудный преобразователь, устройство сравнения и исполнительное устройство, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, стабильности и помехозащищенности, между выходом амплитудного преобразователя и контуром .генератора с элементом автоподстройки включена цепь интегрирующей отрицательной обратной связи, а между выходом амплитудного преобразователя и входами устройства сравнения включены две интегрирующие цепи с разными постоянными времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР N 103629, кл. G OIU 3/10, 1954.

2. Патент ФРГ № 1548159, кл. 21 Ci 30/10

01.04.1971.

Редактор И. Шубина

Составитель Ю. Сизой

Техред М. Семенов

Корректоры: Л. Деннскина и Л. Орлова

Заказ 1978/6 Изд. № 708 Тираж 725

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Подписное