Электромагнитное многочастотное устройство для неразрушающего контроля Советский патент 1983 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится к неразруша- ющим испытаниям и может использоваться для контроля структуры и других физиконмеханических свойств электропроводящих изделий.

Известно электромагнитное многочаототное устройство для неразрушающего

.контроля, содержащее блок питания, в четырех, генераторов, датчики, вычиолительный блок, состоящий из трех счет- ,Q но-решающих устройств, функциональных

преобразователей и блока анализа годности, и индикатор 13.

Недостатками этого устройства являются узкие функциональные возможности (5 сложность настройки и эксплуатации, виэкая достоверность контроля, обусловленные отличием условий получения экспериментальйых данных от условий контроля и применяемыми способами обработки 20 в вычислительном блоке. Функциональные возможности ограничены с одной стороны тем, что мерность информации определяется количеством генераторов и измер& ельных каналов (фильтров синхронных детекторов, функциональных преобразователей) и, следовательно, не может быть большой из-за чрезмерного усложнения устройства и трудностей, связанных с его настройкой, а с другой стороны - жесткой структурой вычислительного блока, определяющей заданный вид обработки получаемой информации.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля и расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается за счет того,что электромагнитное многочастотное устройство для неразрушающего контроля, содержащее блок питания,датчики,вычислительный блок и соединенный с ним индикатор, снабжено управляемым усилителем мощности, включенным между генератором и датчиком, подключенным к выходу последнего управляемым буферным ycfrлителем, цифровым вольтметром, выход которого соединен с входом вычислительного блока, и включенными между буферным . усилителем и цифровым вольтметром последовательно соединенными соответст венно преобразователем фаза - напряжение и аналоговым ключом и преобразователем переменного напряжения в постоянное и вторым аналоговым ключом. При этом блок питания выполнен в виде после довательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, регулируемого делителя частоты, счетчика, преобразователя на основе функций Уолша и фильтра низких частот, вычислительный блок выполнен в виде микропроцессора, выход которого соединен с регулирующим входом регулируемого делителя частоты и ynpat ляюшими входами управляемого усилителя мощности, управляемого буферного уск литедя иПервого и второго аналоговых ключей, а выход управляемого усилителя мощности соединен с вторым входом преобразователя фаза - напряжение. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. Электромагнитное многочастотное уст- ройство содержит блок питания, выполненный в виде последовательно соединенных генератора 1 прямоугольных импульсов, регулируемого делителя 2 частоты, счетчика 3, преобразователя 4 на основе функций Уолша и фильтра 5 низких часто к выходу последнего подключены последовательно соединенные управляемь1й уси литель 6 мощности, датчики 7 и буферный усилитель 8. К выходу буферного усилителя 8 подключены последовательно соединенные преобразователь 9 фаза напряжение и аналоговый ключ 10, а так же последовательно соединенные преобразователь 11 переменного напряжения в постоянное и второй аналоговый ключ 12 Выходы аналоговых ключей 10 и 12 через цифровой вольтметр 13 соединены с вычислительным блоксм, выполненным в виде микропроцессора 14, выходы KOTCVрого подключень к цифровому,,ивдикато- ру 15, регулирующему входу регулируем го делителя 2 частоты и к управляющим входам управляемого усилителя 6 мощности, управляемого буферного усилителя 8, первого и второго аналоговых клю чей 1О и 12. Выход управляемого уси- лителя 6 мощности соединен с вторым входом преобразователя 9 фаза - напряжение. Устройство работает следующим образом. Прямоугольные импульсы фиксирован-ной частоты с генератора 1 поступают на регулируемый делитель 2 частоты, коффициент деления которого задается икропроцессором 14. Счетчик 3 образует на выходах частоты - субгармоники основной функции Радемахера. Преобразователь 4 на основе функций Уолша преобразует их в функции Уолша, взвешивает с коэффициентами, соответствующими разложению в ряд синусоиды, и суммирует. Фильтр 5 низких частот отделяет от синусоидального напряжения высшие гармоники и шумы. Управляемый усилитель 6 мощности с регулируемым коэффициентом усиштеля питает обмотки возбуждения датчиков 7, Управляемый буферный усилитель 8 обеспечивает согласование датчика 7 с преобразователями 9 и 11. Его коэффициент передачи также определяется управляющим сигналом микропроцессора 14. Преобразователь 9 фаза - напря жение преобразует угол сдвига фаз между выходным напряжением буферного усилителя 8 и выходным напряжением усилителя 6 мощности в постоянное напря- жение. Измеряемая величина поступает на цифровой вольтметр 13-через один из аналоговых клдачей 10, 12. Микропроцессор 14 осуществ;шет программу контроля заданной структурной характеристики контролируемого образца, последовательно во времени осуществляет изменение режима контроля (осуществляет перебор частот и уровней воз- буждающих сигналов), осуществляет первичную статистическую обработто результатов прямых измерений фазы и модуля и вычисляет по заданной модели контроля структурный параметр, реализуя косвенный метод измерения. Результат регистрируется цифропечатающим индикатором 15. Повышение достоверности контроля достигается за счет идентичных условий измерения при поиске модели контроля и реализации контроля, так как используется последовательное сканирование по частоте, при экспериментальном исследовании и при рабочем контроле, возможности реализации более сложных (нелинейных и более высокой мерности) моделей контроля с более высокой точностью, повышении точности прямых измерений рследствие применения преобразователя 9 фаза - напряжение и цифрового вольтметра 13. Расширение функциональных возможностей предлагаемого устройства достигается за счет программного управления

выбора режимов всобуждения, коэффих енгов передачи измерительных трактов и измеряемых параметров сигнала.

Формула изобретения

Электромагнитное многочастотное устройство для неразрушающего контроля, содержащее блок питания, датчики, вычислительный блок и соединенный с ним индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения aocTOBej ности контроля и расширения функциональных возможностей, оно снабжено управляемым усилителем мощности, включенным между генератором и датчиком, подключенным к выходу последнего управляемым буферным усилителем, цифроюям вольтметром, выход которого соединен с входом вычислительного блока, и включенными между буферным усипвтелем и цифровым вольтметром последовательно соединенными соответственно

преобразователем фаза - напряжение и аналоговым ключом и преобразователем переменного напряжения в постоянное и вторым аналоговым ключом, блок питавгия выполнен в виде последовательно соединенных генератора прямоугольных импульсов, регулируемого делителя частоты, счетчика, преобразователя на основе функ ций Уолша и фильтра низких частот, вы числительный блок выполнен в виде микропроцессора, выход которого соединен с регулирующим входом регулирушло, о делителя частоты и управляющими входами управляемого усилителя мощности, управляемого буферного усилителя и первого и второго аналоговых ключей, а выход угьравляемого усилителя мощности соединен с вторым входом преобразователя фаза напряжение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР № 501347, кл. G 01М 27/9О, 1972 (прототип).