Устройство для измерения толщины

Устройство для измерения толщины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Севетскик

Сециэлистичьских

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. санд-ву (22) Заявлено 231275 (21) 2302615/25-28 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 23.1281. Бюллетень ЙЯ 47

Дата опубликования описания 231281 («)892198 (51)М, Кл З

G 01 В 7/06

Государствеииый комитет

СССР по делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 531. 717 (088.8) (73) Заявитель

Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской CCP (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электромагнитной толщинометрии.

Известны устройства для контроля толщины немагнитных покрытий на ферромагнитной основе, содержащие генератор, вихретоковый преобразователь, повторители сигналов, амплитуд- о но-фазовый детектор и измерительный прибор f1) .

Недостатками известных устройств являются отсутствие автоматизации про процесса контроля, низкие стабильностыс и точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения толщины, содержащее последовательно соединенные ге- 2О нератор, электромагнитный датчик,усилитель, первый пиковый детектор, операционный усилитель,и цифровой индикатор, компенсатор, соединенный с другим входом операционного усилителя (2J.

Недостатками известного устройства являются необходимость юстировки устройства при изменении пределов измерения и недостаточная точность.

Цель изобретения " повышение точности и исключение юстировки устройства при изменении пределов измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено делителем и первым ключом, включенными между датчиком и усилителем, вторым пиковым детектором на выходе датчика., соединенными с его выходом двумя пороговыми блоками, схемой НЕ, соединенной с выходами пороговых блоков, каскадом индикации рабочего диапазона,соединенным с выходом схемы HE, äðóãîé выход которой соединен со вторым входом первого ключа. вторым ключом, один вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход — с цифровым индикатором, блок управления, включенным между первым пиковым детектором и вторым ключом, третьим ключом,. входы которого соединены соответственно с выходами схемы НЕ и первого пикового детектора, а выход - со входом второго ключа.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 — принципиальная схема устройства; на фиг.3 выходные характеристики.

892198

Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, подключенный к катушке 2 возбуждения датчика

3, измерительные катушки 4 которого соединены со вторым пиковым детектором 5 и выходным делителем б напряжения, который через первый интегральный ключ 7, линейный усилитель

8, первый пиковый детектор 9 связан с инвертирующим входом операционного усилителя 10, на неинвертирующий вход которого подается компенсирующее напряжение от компенсатора 1.1, а его выход через управляемый блоком

12 управления второй интегральный ключ 13 соединен.с типовым цифровым индикаторным устройством 14. Пиковый детектор 5 связан с пороговыми устройствами 15 и 16, уровни срабатывания которых задаются, а их выходы соединены со схемой 17 НЕ, которая соединена с затворами первого и третьего ключей 7 и 18 и каскадом 19 индикации значения рабочего диапазона.

Толщиномер работает следующим образом.

При установке датчика на контролируемое поКрытие (иэделие) íà его измерительных катушках, включенных встречно, возникает переменное напряжение, которое поступает на вход пикового детектора 5 и делителя 6 напряжения, выполненного на резисторах Р1, R2 и 83 .

С выхода детектора 5 сигнал поступает на неинвертирующие входы операционных усилителей 15 и 16, которые являются пороговыми блоками с уровнями срабатывания, определяемыми делителями R4, R5 и R6.

Выделяемые на резисторах R11 и R12 сигналы через развязывающие резисторы

R13-R16 НЕ, выполненную на транзисторах Т1-Т5.

Если значение сигнала датчка U* (фиг. 3) не превышает значения О,определяемого резистором Rá, тс на выходе операционного усилителя 15 существует положительное напряжение, транзистор Т1 закрыт и снимаемое с его коллектора напряжение через развязывающий резистор R18 поступает на интегральный ключ 7.

После усиления сигнал поступает на вход пикового детекторв 9 и через резистор R19 — на инвертирующий вход операционного усилителя и блок управления, напряжение которого используется для открывания соответствующих каналов интегрального ключа

13.

На инвертирующий вход операционного усилителя 10 с делителя R20R25 поступает опорное напряжение

Од К(К вЂ . коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи преобразования до инвертирующего входа усилителя 10) .

f0

26

Снимаемое с коллектора Т2 напряжение поступает также на каскад индикации диапазона измерения и высвечивается светодиодом Д1.

Напряжение с усилителя 10 через

R26 R27 поступает на индикатор 14, его величина при этом равна U !

Г!

= лО К . !

Значение К определяется величиной О,!, полярность выходного напряжения операционного усилителя 15 изменяется, Т1 открывается, а сооrветствующие каналы ключей 7 и 18 закрываются.

Снимаемое с коллектора запертого транзистора Т2 положительное напряжение через диоды поступает на базу

Т4, исходный режим которого определяется резисторами R34, R35, а также для индикации значения толщины — на каскад индикации и высвечивания светодиодом Д2.

Снимаемое с резистора R2 напряже-! ние U> в сумме с опорным уровнем

О,!К дает на выход операционного усилителя 10 напряжение U!!, которое усиливается при козффициейте К (резистор R36) до уровня U!2 =дО!! К„ (максимальное значение Uy = U, фиг. 3).

В силу нелинейности датчика !

Ъ ° !

Если напряжение датчика Од U!!

U + U, то включается третий диапазон толщины. Полярность напряжения операционного усилителя 16 изменяется,транзистор Т4 через диод открывается, соответствующие каналы ключей 7 и

i8 закрываются. Т3 закрывается и его коллекторное напряжение через R38 используется для закрывания Т5, который в исходном состоянии открыт (R39, 840) .

Коллекторное напряжение Т5 используется для открывания соответствующих каналов ключей 7 и 18 через

R41, R43, а также для индикации исходной толщины с помощью каскада

19 и светодиода ДЗ. !!

Снимаемое с R3 напряжение U таково, что на выходе операционного усилителя 10 с учетом компенсирующего напряжения U К действует результирующее напряжение О э .

После усиления до уровня О

U К„, где К„ определяется R42, напряжение постуйает на цифровой укадатель толщины.

Значение измеряемой толщины определяется суюиОй показаний цифрового индикатора и указателя пределов измерения.

Изобретение позволяет повысить точность измерения и исключить юстировку устройства при измерении пределов измерения.

Формула изобретения

Устройство для измерения толщины, содержащее. последовательно соединен3921 98 иые генератор, электромагнитный датчик, усилитель, первый пиковый детектор, операционный усилитель н цифровой индикатор, компенсатор, соединенный с другим входом операционного . усилителя, о т л и ч а ю щ.е е с я тем, что, с целью повышения точности и и".ключения юстировки устройства llpH из.вменении пределов, измерения, оно снабжено делителеМ и первым ключому. включенными между датчиком и усилите- о лем, вторым пиковым детектором на выходе датчика, соединенными с его выходом двумя пороговыми блоками, схемой Не, соединенной с выходами пороговых блоков, каскадом индикации рабочего диапазона, соединенным с вы" ходом схемы НЕ, другой выход которой соединен со вторым входом первого ключа, вторым ключом, один вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход - с цифровым

Индикатором, блоком управления, включенным между первым пиковым детектором и вторым ключом, третьим ключом, входы которого соединены соответственно с выходами схемы НЕ и первого пикового детектора, а выход -. со входом второго ключа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Валитов А.М.-3. и др. Приборы и методы контроля толщины покрытий;

N. "Машиностроение", 1970, с. 6085.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 364834, кл. G 01 В 7/06, 1971 (прототип).

892198

Zd

Фиг.5

Составитель И.Кесоян

Редактор О.Половка Техред Е. Харитончик Корректор Н.Стец

Заказ 11206/60 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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