Устройство для электромагнитного контроля электропроводности металлов

Устройство для электромагнитного контроля электропроводности металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ni>726490 (61) Дополнительное к авт, сеид-ву— (51)М. Кд.2

G 01 R 27/02 //

G 01 N 27/02 (22) Заявлено 090877 (21) 2516707/18-28 с присоединенИем заявки N>—

\ (23) Приоритет—

Государственный комитет, СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 537. 311. .31:620.179. .14(088.8) Опубликовано 050480 Бюллетень Мо 13

Дата опубликования описания 0704.80 (72) Автор изобретения.А. Г. Лейзерович

Диепропетровский ордена Трудового Красного Знамени государственный университет имени 300-летия воссоединения Украины с Россией (71) Заявитель

{54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ.ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к измерительной технике, предназначено для контроля электропроводности неферромагнитнйх металлов вихретоковым мето- 5 дом и может найти применение в автоматизированных системах технологического контроля.

Известно устройство, содержащее последовательно соединенные электро- 10 магнитную модель зазора, усилитель и несколько параллельно включенных опорных каналов со скалярными умножителямн на выходе и измерительный канал с вихретоковым преобразователем 15 на входе. Выход измерительного канала соединен с входами скйлярных умножителей fl).

Однако это устройство недостаточно точно. 20

Известно также устройство, содержащее генератор, преобразователи, блок Определения;зазора, ключ, блок измерения и механизм перемещения преобразователей, который осуществля- 25

:ет возвратно-поступательное перемещение преобразователей нормально к поповерхности исследуемого иэделия.

Сигналы преобразователей поступают на блок определения зазора и íà Зр ключ, с выхода которого поступаю на блок измерения.

Когда зазор становится номинальным, блок определения зазора вырабатывает сигнал, который открывает ключ, и сигнал с измерительного npeo6pa3oBателя поступает на блок изме- . рения (2) .

Недостатком этого устройства является низкая производительность контроля.

Наиболее близким по технической сущности в изобретению является устройство для электромагнитного контроля электропроводности металлов, содержащее последовательно включенные автогенератор, выполненный по схеме емкостной трехточки.с вихретоковым преобразователем в колебатель ном контуре, амплитудный детектор, эмиттерный повторитель, выходной индикатор и цепь компенсации выходного индикатора (3) .

При использовании вихретокового преобразователя устройство обеспечивает высокую чувствительность к изменению электропроводностн, что присуще автогенераторным резонан=ным приборам, но его существенным не726490 достатком является большая погрешность при изменении зазора.

Целью изобретения является повышение точности контроля эа счет уменьшения влияния зазора на.измеряемый параметр. Отсройка от влияния изменения зазора обеспечивается за счет введения в схему иэмерительного прибора обратной связи по мешающему параметру.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено емкостным датчиком зазора, соединенным с преобразователем посредством механизма для их взаимной установки и включен ным в цепь положительной обратной связи автогенератора. Кроме того, 35 механизм для взаимной установки преобразователя и датчика выполнен в виде двух телескопических втулок, датчик жестко закреплен на наружной втулке, а преобразователь соединен с 20 вйутренней втулкой.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 механизм для взаимной установки преобразователя и датчика; на фиг. 3 — 25 то же, вид сверху; на фиг. 4 — кривые,. поясняющие работу устройства без датчика и с датчиком.

Устройство содержит автогенератор

1, выполненный по схеме змкостной 30 трехточки на полевом транзисторе 2 с вихретоковым преобразователем 3 и конденсатором 4, которые являются колебательным контуром автогенератора

1, а резистор 5, включенный в цепь истока транзистора 2,-установочным; емкостной датчик 6 зазора с механизмом для взаимной установки датчика

6 и преобразователя 3; подключенные к выходу автогенератора и последовательно включенные амплитудный детек- 4О тор 7, эмиттерный повторитель 8, выходной индикатор 9 и цепь 10 компенсации выходного индикатора 9. Датчик

6 включен в цепь 11 положительной обратной связи автогенератора 1.

Катушка преобразователя 3 с механизмом для взаимной установки преобразователя 3 и датчика 6, выполненным в виде двух телескопических втулок, заключеНа в полуброневой ферри- gp товый сердечник 1,2, жестко соединенный с втулкой 13, находящейся внут ри второй втулки 14, с которой жестко связаны две полукольцевые пластины емкостйого датчика 6. Взаимное положение втулок 13 и 14 и соответственно преобразователя 3 и датчика б фиксируется винтами 15, а сквозные пазы

16 позволяют изменять это положение.

Преобразователь 3 и датчик 6 располагают на металле 17.

Сначала устройство готовят к работе,для чего преобразователь 3 устанавливают на расстоянии h,a датчик 6 на расстоянии h от поверхности эталонного металла 17 с известной электропро- Я водностью,.Эатем резистором 5 (фиг.1) . устанавливают необходимую чувствительность прибора, а цепью 10 производят начальную установку индикатора 9, после чего, задавая различные смещеHHH и =Ь -и датчика 6 относительно преобразователя 3, снимают зависимость выходного сигнала от величины зазора между преобразователем

3 и поверхностью металла 17. В результате находят оптимальные значения h и ь, при которых чувствительность прибора к изменению зазора минимальна. Величину д фиксируют с помощью винтов 15 и оставляют неизменной при измерении отклонения электропроводности относительно б, . После этого устройство готово.к рабо е.

При изменении электропроводности контролируемого металла 17 меняется импеданс преобразователя 3, что вызывает изменение эквивалентного сопротивления ко.;ебательного контура

3-4. Это приводит к изменению выход- ного напряжения автогенератора, подаваемого на детектор 7, и после детектирования, поступающего через эмиттерный повторитель 8 на индикатор 9.

Показания индикатора 9 пропорциональны амплитуде высокочастотного напряжения автогенератора 1.

Если электропроводность материала не меняется, а, например, уменьшается зазор, то уменьшение амплитуды выСокочастотного напряжения за счет уменьшения эквивалентного сопротивления колебательного контура будет компенсироваться увеличением коэффициента положительной обратной связи через датчик 6, так как уменьшение зазора вызывает увеличение емкости датчика

6, включенного в цепь положительной обратной связи.

Проведенный математический анализ и экспериментальная проверка работы устройства показали, что включение датчика 6 в цепь 11 положительной обратной связи автогенератора 1 существенно уменьшает погрешность от влияния зазора. Графики, иллюстрирующие эффективность системы подавления влияния зазора, приведены на фиг. 3.

Кривая 18 построена для прибора без компенсации "зазора, кривая 19 — для. прибора с компенсацией.

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективную отстройку от влияния зазора при контроле электропроводности немагнитных металлических изделий. В наиболее полной мере преимущества устройства видны при сравнительных измерениях; когда осуществляется контроль отклонения электропроводности материала от номинального значения.

Формула изобретения

1. Устройство для электромагнит ного контроля электропроводности

726490

10,у rz

4иг. 2

4uz. 7

Составитель A.Ìàòâååâ

Редактор Ж. Рожкова Техред О.Легеза Корректор Н. Стец

648/35 Тираж 1019 Подпис ное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ

Филиал ППП Патент, r. Ужгород ул, Проектная, 4 металлов, содержащее последова тель но включенные автогенератор, выполненный по схеме емкостной трехточки с вихретоковым преобразователем в колебательном контуре, амплитудный детектор, эмиттерный повторитель, выходной индикатор и цепь компенсации выходного индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет уменьшения влияния зазора на измеряемый параметр, оно снабжено емкостным датчиком зазора, соединенным с преобразователем посредством механизма для их взаимной установки и включенным в цепь положительной обратной связи автогенератора.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что механизм для взаимной установки преобразователя и датчика выполнен в виде двух телескопических втулок, датчик жестко закреплен на наружной втулке, а преобразователь соединен с внутренней втулкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 286241, кл. G 01 N 27/86, 1969.

2. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник..кн. 2 под ред. В. В, Ытюева, И., Машиностроение, 1976, с. 133, рис. 51.

3. Арш Э. И. Автогенераторные измерения. M. Энергия, 1976, с,96, рис. 3-5 (прототип).