Устройство для измерения удельной электропроводности немагнитных материалов

Устройство для измерения удельной электропроводности немагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советсиин

Социалистических республми

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пп 979983 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено О!.04.81 (21) 3303940/18-21 с присоединением заявки,%— (23) Приоритет

{5l )iN. Кл.

6 01 и 27/90

G 01 R 27/02 ЪеудерстеенныИ кеинтет

СССР ао денни нзееретеннй н вткритнй

Опубликовано 07 12.82 Бюллетень № 45

1 " ) УДК

43 2 (088.8) Дата опубликования описания 07.12.82 (72) Авторы изобретения

А. Я. Тетерко и В. Г. Рыбачук

Физико-механический институг им. Г.В. Карпс1псо и Спецйал%ътм..

l конструкторско-технологическое бюро Физико-механического института (71) Заявители (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРОПРОВОД11ОСТИ

ИЕМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к измерению параметров материалов электромагнитными методами.

Известно устроиство для бесконтактного измерения удельной электропроводности немагнитных проводящих материалов, содержащее высокочастотный генератор, усилитель мощности, индуктивный датчик, усилители опорного, вносимого и выходного сигналов, ограничитель вносимого сигнала, фазовый детектор, усилитель постоянного тока, частотный модулятор, дифференцирующий усилитель и отсчетный прибор удельного электрического сопротивления, причем выход высокочастотного генератора через усилитель мощности соединен с входом индуктивного датчика, первый выход датчика через усилитель опорного напряжения соединен с первым входом фазового детектора, второй выход датчика через последовательно соединенные усилитель вносимого напряжения и ограничитель вносимого напряжения соединен с вторым входом фазового детектора, выход фазового детектора через последовательно соединенные усилитель постоянного и частотный модулятор подключен к управляющему входу высокочастотного генератора, а выход .усилителя вносимого напряжения через последо. вательно соединенные диффсренцирующий уси5

« литель и усилитель напряжения выходного сигнала подключен к входу отсчетного прибора (1).

Недостатками указанного устройства являются низкая то ность и надежность измерений обусловленные наличием цепи автоподстройки частоты. высокочастотного генератора вследствие наличия дрейфа усилителя постоянного тока зависимости амплитуды сигнала разбаланса от зазора, а также вследствие возможности возникновения в замкнутой цепи автоподстройки автоколебаний.

Известно устройство для измерения электропроводности немагнитных металлов, со20 держащее последовательно возбуждающий генератор синусоидального напряжения, усилитель мощности, вихретоковый датчик, фазовый детектор, генератор импульсов, c÷åòчик импульсов, блок управле пл 1встотой

979983

Воэб)тжда(ОШЕГО ГЕ((С()ятордт.. "(ЕИИIфрдТО)), ВХОД Kol OPO(0 ПОДСОЕГДЦ(((! }(В!!I) )ЛУ „(СТЧИКЯ ИМ}Т(ЛЬСОБ И К БЫХС»ДУ (т)!»Э!Га УИ)т()(Б»!(. " ция (Едс! 0(О((БО.((тт(«((((ак)(1(с(0 )»» (т(. ))«! (ор}(и

ДИфРО БОЙ Инт,(K»!TOP, СОЕ, Ц(! :,II(l!:I}(С )! bIXOдом лсшцфрдтора (2) . -j(.л()с дт! Лмц»(»стр()й(("llцд»(Б!»я(»сггся циз кдт(точиО "ть и 1(аде)!«И(тсэ»1 измеря!И(н Об"слОВл(IЛ(,fc наличием Баху!()7(((; я цепи ДБтоП()ЛСТ!10»тк((БСЛЕ.!СТВИЕ Б«(ЗМ!С»жп(ЗС(Ц })ОЗИ!(КЦО)»Е(ГИЛ В Эа »(КНУТ() и ЦЕ!»И ДБ TO!:.();(()(i! (Hц, 1!Е(7!т!(2 ИЗ(2(2»))СГЕИ)3я я(БЛЛЕ;(:. . 1()Бт Иi!C!(H!, точности и нддс НосТН измерсi!Ий. го дат евка 3 и на первый вход фазового детектора 5 В качестве опорного сигнала.

При установке вихретоковогс датчика 3 ца контролируемое изделие, на выходе его измерительной обмотки появляетс.я вносимое напряжение, которое усиливается усилителем

4 Вносимого. напряжения до необходимого уровня и подается на второй Вход фазового детектора 5. Постоянное напряжение V ца выходе фазового детектора пропорционально фазе}вому сдвигу между вне симым и опорным напряжениями.

j)()сгдВле1п(ая цель; остигдет(я»см(, »Г(() Б

$ стройстВО л)(я измср- цин 2»це)!1»е!О(! ))(=1«ТроЦТ)С»ВО(Д(!((С!т»()1«. (3((ГЦИТ}((т(Х М;(T»lf).:}B»10(i, Сот(Е())1«»ЗИ!С»2 j(oli)„ -»((«((а!»)(!(ВЙ Г- !!»".) } г ))} тс((:(1»л сл(.

МОЩНОСТИ, 1!ИХрс (О!СОТ)ЫИ (Е»Д ((!!!К. тт С}тлц Г(БIЬ

ВИ.()ИМОГ I(3(()JJIiKCHHJI фаэо(э(»(т(! ДЕТ." .! OP, («т(!)(ф! Д«ОГ H "!«() РОБОЙ ЦЕ!)(!!(«7! !ОР 1(тг(}(0

)ТС) М Б Ы ХОД !»(т »(»У)((»(ато Ц (СГО ГЕЛЕ!Та i (i ()Д !(. РЕ

y(qJIH(ЕЛЬ М»»(т!((ОС) И 1!OJJf, !т!«)У(1(», ((((МО(К Е !

ЗОБ()(»)(((!Е((Ц}(Б И: j)« l " ((ОБО ГГ ((B(f f«B. БЬ(.(ОД

yCf321(Hf(2JIB j1(Цт(И0СТИ (-:»((()((ИЦЕ((С }!СP!;!»(}»(БХОдоьа» фазового дет(;кторд, иэ!Л(;!)ит((льиал o!5)могкя д"(7»!Нка (юрсз усилитель Бцос)(ìOÃÎ цац)тя }}(ЕИИЛ ИОДСОСЕШИЕ(!а К !) Т«) !)»ОЬ(у ВХОду фазового Е(егект()))а, д Выход дешифрдтора

Г(ОЕ(КЛ((т((CИ IJ B»Õ(21(!Ú БцфР )H(!i O Ит!ДЦ(;ДТО!)Дт дог!Оги!(«тельно !)Белены комидра!Qj) и жду-!

НН13 ц(!фрс(}!с»и це()нотfoM(;p лр((е»«I Выход

ВОЗбуждан)щ(тго 1 сне!)Дторд BÎci7l!HcH с Ifcp8I»IM БхОдо .(:ЕJ((«(ric(o II((«j)j)oi)oi o пер((одОмеРД. Bf;IXO((«))Бэ»)B((I O,ЛЕТЕI«T«)P:( р3Тор соедицеи с Бто лям входом жду!Дего цифрового псриодомера, выход жду!Дсго цифРАВОI О ПЕРИОДОМСРД ЛС}ДКЛК)Ч(и К ВХОД> ДЕ" шифратора, а Возбув«да!Бший IBHepal выHoJ1HcH B Б((«дc т (((е) ат()р:! I«i (}!(от((с!(с)! чдстоти.

Ца чертеже пр gc T(I!BJfеца функ!е(тоцальцал схема у(тро!(стца.

УстpojjcTBO содержит гецср(1 гор j качаюШеися частоты, усилитель 2 мои)ности, BfrxретокОВь(Й датчик З„усилитель: 4 ВКОсимого напряжения, фазовый детектор 5„комIT3PGTOP б, )Е(ДУШИ(Е ЦИфт)ОВОЙ ЦЕРИОДОМЕР 7( дешифрато)2 8 и цифров(эй ц!ег(икатбе) 9.

Устройство работает следующим образом, ) цератор j качающецся чдстоть! T(-,licplfj)y56 ст напряжение сицусоиддльной формы, истота которого плавно изменяется от некоторого М«пгимального значения тг();г) до м(ДЕ«симального "щах и обРатно. ЧастотУ качанин F Устднавлц-

Ва)от значительно глеиъшей мигним«Злы(ого значения >5 частоты ff1);() генератора j. Это напряжение усиливаЕТСЯ УС(Ь(П(ТСЛСМ 2 МО}нт(цбстн„а З:IТЕМ ПОДВется на обмотку возбуждения БцхретоковоГде К, — коэффишЕецт преобразования фазоВого детектора 5; — сдвиг фаз вносцмогс напряжения относительно опорного.

ЯH так как частота возбуждения датчика непрерывно изменяется между значениями

1((1}() н 1п).!х, сoîòâcòñòâåíío изменЯетсн и эцдчеш(е обоб!Денного параметра !) от велиl((rHbI )-» ))! !)1=

,R z — радиус измерительной обмотки, 5 — проводимость измеряемого объекта, г.(„— магиитцая проницаемость вакуума) до величины

„--К„()2- ГИ„„О„ )фо и обратно оТ до )ц и т.д. В результате этого фаза вносимого в датчик 3 напряжения будет изменяться между значениями Ч)

f111 ll и (Е) „,а„. Когда он бУдет пРиццмать номинальное значение Ч„3, напряжение на выходе фазового детектора станет равным

Порог срабатывания компаратора б устанавлила(от равным, т.е, Всякий раз, когда напряжение на выходе фазового детектора будет становиться равным U > (при этом фаза вносимого напряжения относительно опорного равна номинальному значению 9> ), компаратор б будет срабатывать и генерировать на своем выходе запускающий импульс.

Ждущий(цифровой периодомер 7 своим первым входом подключен к выходу генератора j качающейся частоты, а второй его вход подсоединен к выходу компара тора. Запускагощий импульс поступает на второй вход перцодомера и запускает ef0, Жду979983

5 щий периодомер 7 измеряет величину периода напряжения генератора 1 качающейся частоты в момент, когда фаза вносимого напряжения равна номинальному значению.

Величина периода напряжения генератора 1 определяет период тока возбуждающего датчика 3. Поэтому величина периода напряжения генератора 1 качающейся частоты, измеренная ждущим цифровым периодомсРом 7, 6Удет Равна Тх, и, как следУет егз выражения (4) равна 2.

Тх= бх д С-=, =!-.о))3т . 4)

2 /ь F ),1 Ф о с х р

Числе!)ное значение цифрового кода на выходе периодомера 7 равно

И =Ф77, = О;,, (Ц

1 7 где Кт — коэффициент преобразования ждущего цифрового периодомера 7.

Полученный цифровой код преобразуется дешифратором 8 и поступает на цифровой индикатор 9. !

Если параметры устройства подобрать таким образом, чтобы к (С было кратно

10, те, к,/С = о, где n = О, +1, +2 и т.д. — любое целое

\ число, то показания цифрового индикаторара будет равны удельной злектропроводности материала контролируемого изделия в единицах удельной электропроводности.

Формула изобретения

Устройство ддя измерения удельной электропроводности немагнитных материалов, содержащее возбуждающий генератор, усилитель мощности, вихретоковый дат еик, ycB)IIrreflb вносимого напряжения, фазовый детектор, дешифратор и цифровой индикатор, причем выход возбуждающего генератора через усилитель мощности подкл)ачен 1< Обмотке возбуждения вихретокового датчика, выход усилителя мощности соединен с первым входом фазового детектора, измерительная обмотка датчика через усилитель вносимого иацряжения подсоед1гиена к второму входу фазового детектора, а выход деп)ифратс ра полк.)по 1eH к ВхОд) цl)фрОВОго и))дикато))л» О т "t ич а ю !ц с с с я тсм. чео, с дс:)bio Г!О!)ы"

ШЕИИЯ TO»I) IOCTIf И HB 1СЕЬЗЕO Е и ) !3" )СО :H H t), Я

)сего Ввс)есе)ь) ). 0MT) tð »Top «;)»г!»-)1,;:,f» )ч»+1.О..

Вой Ifep)fo)TD »fep, )!pf)»fr ):f Выхо 1 Во.-б< };,"1!! ОЩсго 1 снсдатОРВ сос, 1)11)е)! с !leÐÂÂ!. »f )3ХО. 1О) 1 ждущего )Еифроиото псриодомера. Выход фа3o8ofo деlel

Одомера, выход ждущего цн!).рового лс,;;!o"

: мера подключсп 1< ВХОД He! fnf

Источнш и )п)форм#Елl).

HpfIHfITbIe I3O Внпмз)п)с )fpï =.1<с))еpT))T»

1, Авторское свидетельство СССР Ч 175698, кл. 6 01 и 27/90. 27.06.6:1.

Авторе)<ос сщ)дстсльс тво ССС1 . 5:: /3 1 1, кл. 6 01 И 27/90, 0- 1.02.7б.

979983

Составитель В. Стукаи

Техред А. Бабинец Корректор Л. Бокшан

Редактор А. Шандор

Тираж 887 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьпий

ll3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5 Закаэ 9349/33

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