Преобразователь толщины в интервал времени Советский патент 1984 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к методам электромагнитной толщинометрии и может быть использовано для определения толщины материалов и изделий. Известен электромеханический преобразователь толщины в интервал времени, содержащий .источник синусоидального поля, преобразователь и приемник магнитного поля, фазовращатель, и систему механических контактов 1. Недостатком данного устройства является низкие точность и надежность преобразования. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является преобразователь толщины в интервал времени, содержащий источник магнитного поля, соединенные последовательно индукционный преобразователь поля, ключ, блок интегрирования нуль-орган, и схему управления и второй ключ, подключенный ко входу блока инте.грирования, первый выход схемы управления подключен к управляющему входу первого ключа, а второй выход - к управляющему входу второго ключа и предназначен для подключения к .индикатору 2. Недостатком известного устройства является низкая точность контроля из-за нестабильности источника поля. Цель изобретения -повышение точности преобразования. Поставленная цель достигается тем, что преобразователь толщины в интервал времени, содержащий источник магнитного поля, соединенные последовательно индукционный преобразователь поля, ключ, блок интегрирования нуль-орган, и схему управления, и второй ключ, подключенный ко входу блока интегрирования, первый выход схемь управления подключен к управляюи.1.ему входу первого ключа, а второй выход к управляющему входу - второго ключа и предназначен для подюгючения к индикатору, снабжен источником пилообразного тока, вход синхронизации которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход - к источнику магнитного поля, и вторым индукционным преобразователем, жестко закрепленным относительно источника магнитного поля и подключенным ко входу второго кл юч а. На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя в интервал времени; на фиг. 2 - временные диаграммы и таблица состояния ключей, где заштрихованные временные интервалы соответствуют замкнутому, незаштрихованные - разомкнутому состоянию соответствующего ключа. Преобразователь содержит источник 1 пилообразного тока i(t), нагрузкой которого является источник 2 магнитного поля, индукционный преоб.разователь 3, обмотка которого жестко укреплена относительно источника 2 магнитного поля. В иоле действия источника 2 магнитного поля установлен второй индукционный преобразователь 4 поля. Преобразователь толщины в интервал времени содержит также два ключа 5 и 6, ко входу которых подключены индукционные преобразователи 4 и 3, и соединенные последовательно блок 7 интегрирования, нуль-индикатор 8 и схему 9 управления. Выходы ключей 5 и 6 подключены ко входу блока 7 интегрирования, первый выход схемы 9 управления подключен ко входу управления ключа 5 и входу синхронизации источника 1 пилообразного тока, а второй выход схемы 9 управления подключен ко входу управления ключа 6 и предназначен для подключения к индикатору (на фиг. I не показан). Устройство работает следующим образом. Источник 2 магнитного поля помещают на одну из поверхностей контролируемого объекта (на фиг. 1 не показан). На противоположную поверхность соосно с источником 2 магнитного поля помещают индукционный преобразователь 4. Источник 1 пилообразного тока формирует в источнике 2 магнитного поля пилообразный ток i(t) (фиг. 2а). Синхронизация работы источника 1 пилообразного тока осуществляется им пульса ми, формируемы ми схемой 9 управления, частота которых выбирается такой, чтобы временной интервал TO соответствовал двум условиям: величина TO должна быть больше времени существо: вания возмущенного поля вихревых токов в неферромагнитном объекте контроля, что исключает влияние электропроводности на точность преобразования толщины в интервал вре.мени , величинаIo должна быть кратна периоду питающей сети, что обеспечивает высокую помехозащищенность преобразования. В момент обратного хо.да tp ток i(t) спадает до нулевого значения, которое поддерживается на временном интервале t - to 2TO. В момент to на концах обмоток индукционных преобразователей 2 и 4 возникают импульсы ЭДС EoCt) и fx (t) соответственно. В момент t(, замыкается ключ 5 (состояния ключей на фиг. 2 е) и импульс ЭДС д(1) отрицательной полярности интегрируется блоками интегрирования. В момент tj ключ 5 размыкается, и одновременно возникает пи аообразный ток i(t). На временном интервале ts - tj Ti блок 7 интегрирования отключен от источников сигналов и выполняет роль памяти. На этом же интервале ЭДС достигает стационарного значения, пропорционального скорости изменения тока i(t). В момент t включается ключ 6 и на вход блока 7 интегрирования поступает постоянная ЭДС о( (фиг. 2в). Выходное напряжение Us(t) (фиг. 2 г) блока 7 интегрирования линейно уменьшается до момента tx. Когда U5(y станет равным нулю, срабатывает нуль-индикатор 8, который воздействует на схему 9 управления, в результате чего ключ 6 размыкается и выходное напряжение блока 7 интегрирования остается равным нулю до начала следующего цикла. ИнтервалTX tjj - t, является выходной информационной величиной, зависящей от толщины контролируемого изделия.

Предложенный преобразователь обеспечивает повыщение точности измерения толщины и уменьщение неисправимого брака.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ,содержащий источник магнитного поля, соединенные последовательно индукционный преоб-разователь пОля, первый ключ, блок интегрирования, нуль-орган, и схему управления и второй ключ, подключенный ко входу блока интегрирования, первый выход схемы управления подключен к управляющему входу первого ключа, а второй выход - к управляющему входу второго ключа и предназначен для подключения к индикатору, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен источником пилообразного тока, вход синхронизации которого подключен к первому выходу схемы управления, а выход - к источнику магнитного поля,и вторым индукционным преобразователем, жестко закрепленным относительно источника магнитного поля и подключенным ко входу второго ключа. (Л со сд ел 00

Ш

а

S Ш

Ь

W

г

УГ/

д

0

Ч /

у

Го

Го ,

i2

i, ix Ь.

if