Вихретоковое измерительное устройство

Вихретоковое измерительное устройство

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ И АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со?вз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.02.78 (21) 2581661/18-28 с присоединением заявки № (51) М. Кл з

G 01В 7/06

G Olid 27/86 (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (53) УДК 620.179.14 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (72) Авторы .зобретения

Ю. С. Дмитриев, В. H. Буров и В. E. Шатерников (71) Заявитель

Куйбышевский ордена Трудового Красного Знамени авиационный институт им. акад. С. П. Королева (54) ВИХРЕТОКОВОЕ ИЗМЕРИТЕЛЪНОЕ УСТРОЙСТВО

ГосУдаРственный комитет (23) 11риоритет

Изобретение относится к средствам контроля физико-механических параметров изделий электромагнитными методами и может быть использовано для контроля ра;меров и качества структуры материала изделий.

Известно вихретоковое пзмсритсл ьпое устройство (1), содержащее генератор сигналов, связанный с ппм вихретоковый преобразователь и подключенный к преобра- ?п зователю блок обработки сигналов с двумя фазочувствптельными каналами.

Однако производительность контроля этим устройством недостаточпая, так как генератор сигналов перестраивается вруч- 15 ную, а для анализа результатов контроля приходится выполнять ряд дополнительных графоаналитическпх операций.

Известно также вихретоковое измерительное устройство (2), содержащее генератор сигналов, подключенный к его выходу вихретоковый преобразователь, ортогонализатор, связанные одними входами с этим преобразователем два фазовых детектора, а другими входами — через ортогонализатор 25 с выходом генератора сигналов и подключенный к выходам фазовых детекторов блок индикации сигналов.

Недостатком устройства является то, что производительность контроля этим устрой- а0 ством недостаточная, так как генератор сигналов выполнен с ручной перестройкой частоты, ортогонализатор выполнен в виде трансформатора, а блок индикации — в виде соответствующих усилителей и стрелочных индикаторов, показания которы.; сводятся в соотвстствующпе таблицы для последующих построешш графиков.

Целью изобретения является повышение производительности контроля. Цель достигается за счет того, что генсратор сигналов выполнен в виде генератора качающейся частоты, ортогоналпзатор — в виде формирователя прямоугольных импульсов, а блок индикации сигналов — в виде преобразователей «аналог вЂ к» и связанной с ними светодиодной матрицы.

На чертеже приведена схема предложенного впхретокового измерительного устройства. Оно содержит генератор 1 качающейся частоты, вихретоковый преобразователь

2, два компаратора 3 и 4, два выпрямителя 5 и 6, трпггерньш преобразователь 7, два фазовых детектора 8 и 9, усилитель 10, два преобразователя 11 и 12 «аналог — код», светодиодную матрицу 13, гг инверторов 14, 15, 16.

Узлы 3, 4, 5, 6» 7 составляют формироватссн прямоугольных пмп льсов.

752138

Вихретоковое измерительное устройство работает следующим образом.

Синусоидальное напряжение изменяющейся частоты с выхода генератора 1 поступает на входы вихретокового преобразователя 2, компараторов 3 и 4 и выпрямителей 5 и б. На выходах этих выпрямителей формируются постоянные напряжения, равные амплитуде выходного напряжения генератора 1, деленной на 2. Причем выпрямитель 5 формирует положительное напряжение, а выпрямитель 6 формирует отрицательное напряжение того же значеши.

В моменты равенства синусоидального напряжения с выхода генератора 1 и постоянного напряжения с выходов соответствующих выпрямителей компараторы 3 и 4 формируют фронты прямоугольных импульсов.

Выходные импульсы с компараторов 3 и 4 поступают на входы триггерного преобразователя 7; выходные импульсы с компаратора 3 и триггерного преобразователя 7 имеют равную длительность и смещены между собой на четверть периода. Параметры (длительность, фазовый сдвиг) сформированных таким образом импульсов не зависят от частоты выходного напряжения генератора 1. Зти импульсы используются для управления работои двух фазовых детекторов 8 и 9. На измерительные входы детекторов 8 и 9 поступает синусоидальное вносимое напряжение с выхода вихретокового преобразователя 2, усиленное усилителем

10. Выходные напряжения детекторов 8 и

9 являются постоянными и пропорциональными ортогональным составляющим вносимого напряжения впхретокового преобразователя 2. i àêèì образом формирователь прямоугольных импульсов является по существу ортогонализатором. Напряжение с выхода детекторов поступает на входы преобразователя «аналог — код» 11 и 12, которые имеют и выходов. На одном из выходов преобразователей 11 и 12 формируется положительное напряжение, а на остальных выходах нулевое напряжение. Номер выходной клеммы, имеющей положительное напряжение, зависит от величины постоянного входного напряжения преобразователя «аналог — код». Таким образом, в синфазном канале напряжение на шинах светодиодной матрицы 13 определяется синфазной составляющей вносимого напряжения вихретокового преобразователя 2. А в квадратурном канале распределение напряжений на шинах светодиодной матрицы 13 определяется квадратурной составляющей вносимого напряжения вихретокового преобразов стеля

2. Светодиодная матрица 18 содержит п горизонтальных и и вертикальных шип. Между шинами включены гг» светодиодов. Значение гг выбирается, исходя из требуемой погрешности индикации. Погрешность ин.

100% дикации определяется из выражения

2п

Для обеспечения такой работы светодиодной матрицы 13 выходы преобразователя

12 соединены с шинами светодиодной матрицы через и инверторов 14, 15, 16.

Прп изменении частоты выходного напряжения генератора 1 изменяются синфазная и квадратурная составляющие вносимого напряжения вихретокового преобразователя 2. Это приводит к соответствующему перемещению светящейся точки по полю светодиодной матрицы 13. Таким образом, на светодиодной матрице 13 наблюдается траектория конца вектора вносимого напряжения вихретокового преобразователя 2.

При установке вихретокового преобразователя 2 на эталонное изделие, при калибровке устройства, фиксируются номера светящихся светодиодов матрицы 13, по которым на прозрачпой пластине строится годограф вносимого напряжения для данного вихретокового преобразователя 2 и эталонного изделия. Это пластина с годографом накладывается на светодиодную матрицу 13 и закрепляется.

При установке вихретокового преобразователя 2 на контролируемое изделие наблюдают перемещение светящейся точки по светодиодной матрице 13 и сравнивают траекторию ее перемещения с калибровочным годографом. lio отклонению траектории от калпоровочного годографа судят об отличии параметров контролируемого изделия от эталонного. Г1о величине отклонений определяют значения приращений контролируемых параметров изделия.

Формула изобретения

Впхретоковое измерительное устройство, содержащее генератор сигналов, подключенный к его выходу вихретоковый преобразователь, ортогонализатор, связанные одними входами с преобразователем два фазовых детектора, а другими входами — через ортогонализатор с выходом генератора сигналов и подключенный к выходам фазовых детекторов блок индикации сигналов, о тличающееся тем, что, с целью повышения производителности контроля, генератор сигналов выполнен в виде генератора качающейся частоты, ортогонализатор— в виде формирователя прямоугольных импульсов, а блок индикации сигналов — в виде преобразователей «аналог — ход» и связанной с ними светодиодной матрицы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 208971, кл. G 01В, 7/06, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 257114, кл, G 01В 7/10, 1968 (прототип).

752138

Редактор Г. Улыбина

Заказ 1213/14 Изд. № 376 Тираж 810 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комптета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Рзушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2

Составитель А. Духанин

Техред А. Камышникова

Корректоры: О. Иоанесян и P. Беркович