Многопараметровый структуроскоп Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

(5-) МНОГОПАРАМЕТРОВЫЙ СТРУКТУРОСКОП

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения физических и механических свойств изделий в автоматизированных системах контроля. Известен структуроскоп, содержащий соединенные последовательно генератор преобразователь, блок амплитудно-фазовой обработки сигнала и блок автоматики l. Однако известное устройство характеризуется недостаточной точностью контроля и ограниченностью применения Наиболее близким по технической сущности к изобретению является много параметровый структуроскоп, содержащий генератор, счетчик, блок совпадения кодов, подключенный к счетчику, соединенные последовательно цифроаналоговый преобразователь, усилитель.и измерительный преобразователь, обмотки возбуждения которого включены между выходом усилителя и его входом .обратной связи, резистор обратной свяЗi, включенный между входом обратной связи усилителя и общим проводом, и блок регистрации измерений f 23. Недостатками данного устройства являются невозможность непосредственного отсчета значений контролируемых параметров (требуется ручная обработка данных) и, следовательно, низкая производительность контроля, а также его низкая достоверность. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что дефектоскоп снабжен регулируемым делителем частоты, включенным.между генератором и счетчиком, блоком памяти, включенным между выходом счетчика и входом цифроаналогового преобразователя, и соединенными последовательно аналоговым коммутатором, входы которого подключены к измерительным обмоткам измерительного преобразователя и к резистору обратной связи, аналого-цифровым преобразователем, микропроцессором и блоком хранения кодов, входы управления регулируемого делителя частоты, блока памяти, усилителя, аналогового коммутатора и блока регистрации измерений подключены к выходам микропроцессора, а выход блока совпадений кодов соединен с вторым входом микропроцессора. На чертеже представлена блок-схема устройства. Структуроскоп содержит соединенные последовательно генератор 1, регулируемый делитель 2 частоты, счетчик 3, блок k памяти,. цифроаналоговый преобразователь 5, усилитель 6 с регулируе мым коэффициентом передачи обмотки 7 возбуждения измерительного преобразователя (не показан), аналоговый коммутатор В аналого-цифровой преобразователь 9, микропроцессор 10, блок 11 хранения кодови блок 12 совпадения кодов. К второму выходу усилителя 6 подключен резистор 13 обратной связи. К выходу микропроцессора 10 подклю чен блок регистрации измерений и управляющие входы регулируемого делителя 2 частоты, блока k памяти, усили теля 6 и аналогового коммутатора 8. Второй вход микропроцессора 10 соединен с выходом блока 12 совпадения кодов. Структуроскоп работает следующим образом. Прямоугольные импульсы с генератора 1 поступают через регулируемый делитель 2 частоты в счетчик 3, преобразующий последовательность импульсов в параллельный код. Из блока памяти по адресу, сформированному в счетчике 3 выбирается последовательность кодов, преобразуемая цифроаналоговым преобразователем 5 в переменное напря жение, частота которого определяется регулируемым делителем 2 частоты, а число точек дискретизации (точность воспроизведения) - емкост.ью счетчика 3 блока 4 памяти. Усилитель 6, имеющий обратную связь по току, преобразует входное напряжение в ток обмоток 7 возбуждения. Коэффициент преобразования определяется цифровь1м кодом, поступающим на управляющий вход усилителя 6 с ми.кропроцессора 10. Аналоговый коммутатор 8 пропускает на вход следящего аналого-цифрового преобразователя 9 Выходной сигнал с одной из измеритель ных обмоток (не показаны) или резистора 13 по управляющим сигналам с микропроцессора 10. Блок 12 совпадения кодов сравнивает цифровые коды в счетчике 3 с кодами, поступившими из микропроцессора 10 в блок 11 хранения кодов. По тактовым импульсам блока 12 совпадения кодов в память микропроцессора 10 записываются мгновенные значения измеряемых величин в виде кода, поступающего со следящего аналого-цифрового преобразователя 9Программа в памяти микропроцессора 10 определяет частоту повторения возбуждающих сигналов, выбирает зону блока 4 памяти, из которой считываются коды возбуждающего сигнала, и, тем самым, его форму (синусоидальную, пилообразную, прямоугольную и т.д.), амплитуду возбуждающего тока, измеряемую величину (выходной ток усилителя 6.или напряжение на одной из обмоток 7 возбуждения, количество отсчетов за период возбуждающего сигнала). Кроме того, в микропроцессоре реализуется обработка мгновенных значений напряжений и представление данных в виде координат петли гистерезиса, амплитуд и фаз высших гармоник, обобщенных параметров петли гистерезиса (энергия перемагничивания, коэффициент прямоугольности, коэрцитивная сила и т.п.), параметров переходных процессов, а также рассчитываются значения контролируемых физико-механических или структурных параметров по модели контроля. При этом устройство может использоваться для предварительного эксперимента с целью накопления статистических данных для нахождения регрессивных.моделей контроля. Результаты регистрируются блоком И регистрации в форме, необходимой для дальнейшего использования, например в виде цифроп еМати. Такимобразом, предлагаемое устройство реализует многочастотный метод высших гармоник, импульсный, а также позволяет вести контроль по параметрам динамических петель перемагничивания (коэрцитивной силе, остаточной индукции, коэффициенту прямоугольности и т.д.). Формула изобретения Многопараметровый Структуроскоп, содержащий генератор, счетчик, блок

совпадения кодов, подключенный к счетчику, соединенные последовательно цифроаналрговый преобразователь, усилитель и измерительный преобразователь, обмотки возбуждения которого включены между выходом усилителя и его входом, обратной связи,регистр обратной связи, включенный между входом обратной связи усилителя и общим проводом, и блок регистрации измерений, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, он снабжен регулируемым делителем частоты, включеннь1м между генератором и счетчиком, блоком памяти, включенным между выходом счетчика и входом цифроаналогового преобразователя, и соединенными последовательно аналоговым коммутатором, входы которого подключены к измерительным обмоткам измерительного преобразователя и к резистору обратной связи, аналого-цифровым преобразователем, микропроцессороми блоком хранения, кодов, входы управле ния регулируемого делителя частоты, блока памяти, усилителя, аналогового коммутатора и блока регистрации измерений подключены к выходам микропроцессора, а выход блока совпадений кодов соединен с вторым входом микропроцессора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2,Авторское свидетельство СССР по заявке К 29 ОбЗ/28,

кл. G 01 N 27/90, 1980 (прототип).