Вихретоковый толщиномер Советский патент 1984 года по МПК G01B7/06 

эо

VI

а

СХ) Изобретение относится к неразрутающему контролю и MokeT быть непользовано для бесконтактного измер НИН ТОЛ1ЦНЯЫ электропроводящих объек тов например листов; лент полос и.т.п. Известен вихретоковый толщиномер содержаотй последоватвл ио соединен ные генератор, экранный вихретоковь преобразователь, узкополост|1й фильт усилитель, ограничитель в фазометр, подасляченяьй опорным входом через фазовращатель R генератору {ij . Недостаток известного толщнжжер состоит в низкой точности измереНИИ, что связано со cMeiiceiisteM чувствительности толщиномера по мере увеличения толщины коятролируемр о объекта, а также с влиянием вариации 6ГО электрофизических свойств на результаты измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вихретоковый толощ1{омер, содё|И1сащий генератор, подключенные к нену два накладных вихретоков1 &с преобразоваг теля, установленных соосно с осевым зазором, достаточным для размещения контролируемого объекта, nepBid и второй измерительные каналы, выполиенн1 1е в виде усилителей и подключенные входами к выходам соответствующих вихретоковых преобразователей, сумматор, подключенный входами к выходам соответствующих измерительных кш1алов, и индикатор, подключенный к выходу сумматора 2J Однако известный толщиномер не обладает необходимой точностью конт роля, что связано с погрещностями, получаемыми при преобразованиях аналоговых сигналов с нелинейными зависимостями от контролируе мых параметров. Цель изобретения - пов{ваение точ ности измерений. Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый толщиномер, с держаошй генератор, подключенные к нему два накладных вихретоковых преобразователя, установленных соосно с осевым зазором, достаточным для размещения контролируемого объекта,-: первый и второй измеритель иые каиалы, подключенные к выходам соответствующих вихретоковых преобр зователей, сумматор и индикатор, снабжен последовательно соединенн№1 коммутатором и аналого-цифровым преобразрвателем, включенным меяоду выходами первого и второго измерительного каналов и входом сумматора, вычитателем, включенным между выходом сумматора и индикатором, и схемой блокировки, включенной между вторым входом индикатора и выходом одного из вихретоковых преобразователей, а кажД1 из измерительнык каналов выполнен в виде последовательно соединенных селективного усилителя,, амплитудного детектора и логарифмического усилителя. На чертеже представлена функци- . ональная схема вихретоковогр толщиномера. Вихретоковый толщиномер содержит генератор 1, два накладных вихретоковых преобразователей, первый из которых состоит из возбуждающей 2 и измерительной 3 обмоток, а Второй из возбуждающей 4 и измерительной 5 Обмоток, два измерительных канала, первьй из которых состоит из последовательно .соединенных селективного усилителя 6, амплитудного детектора 7 и логарифмического усилителя 8, а второй измерительный канал - из последовательно соединенных селективного усилителя 9, амплитудного детектора 10 и логарифмического усилителя 1i, последовательно соединенных коммутатора 12, аналого-цифрового преобразователя 13, сумматора 14, вьиитателя 15 и индикатора 16, схему 17 блокировки, включенную между выходом первого вихретокового преобразователя измерительной обмоткой 4 и втор№1 входом индикатора 16, а входы коммутатора 12 через первый и второй измерительный каналы подключены к выходам первого и второго вихретоковых преобразователей, а имение к измерительным обмоткам 3 и 5 соответственно, Вихретоковый толщиномер работает следующим образом. Возбуждающие обмотки 2 и 4 запитываются от генератора 1. Частоту { генератора 1 рекомендуется выбирать из условия , 1250 (u6 радиус возбуждающей обмотки где преобразователя, м; U - начальная магнитная проницаемость, Гн/м;

- 6 - удельная электрическая проводимость металла МСм/Mi jUo AtlO, Гн/м. При этом за счет сипьио выражен ного скин-эффекта исключается влияние электрофизических параметров контролируемого объекта на рвзупьтачы измерения При отсутствии коитролй руемого объекта сигнал с измерительной обмотки 3 вызывает срабатьта ние схемы 17 блокировки и на нааяка торе 16 устанавливается соответствукяцая индикация. После размещения контролируемого объекта в за зоре между вихретоковьа4И преобразователяни схема 17 блокировки отключа ется и индикатор 16 показывает результаты измерений. Последние получаются следующим образом. Сигналы с измерительных обмоток 3 и 5 при сипьно выраженном скин-эффекте связаны с соответствующими зазорами h и hj меящу вихретоковых преобразо вателей и прверхностями контролируемого объекта зависимостями вида

,

где h - соответствующий зазор; k - постоянный множитель;

V4(вносимое в измерительную обмотку напряжение .

Шсле преобразоваиия сигналов с помсщью измерительных каналов на выходах последатх получают напряжения, пропорционалыже величинам зазоров h и h. Выходшле напряжения логарифмических усилителей 10 и П с помо|щ ю коммутатора 12 и аиалоГО-Щ1ФРОВОГО преобразователя 13 поочередно преобразуются в цифровой вид. Полученные при этом два числа сначала складываются в сумматоре 14, а затем их сумма в вычитателе 15 ;Вычитается из числа предетав, ляющего собой расстояние Ь . ду торцами вихретоковых преобразователей.Результат вычитания, представлякщий собой искомую ТОЛ14ИНУ контролируемого изделия, поступает для отображения на индикатор 16.

Вихретоковый толщиномер обладает повышенной точностью контроля благодаря функциональному преобразованию н1елинейных зависимостей с помощью логарифмических усилителей с последующей цифровой обработкой.

ВИХРЕТОКОВЫЧ ТОЩИНШЕР, . содержащий генератор, подключенные к нему два накладных вихретоковых преобразователя, установленных соос- но с осевым зазором, достаточ шм для размещения контролируемого объекта, первый и второй измерительные каналы, подключенные к выходам соответствующих вихретоковых преобразователей, сумматор и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повьшения точности измерений, .он снабжен последовательно соед|Лненными коммутатором и аналогоцифровым преобразователем включенными между выходами первого и второго измерительного каналов и входом сумматора, вычитателем, включенным между выходом сумматора и индикатором, и схемой блокировки, включенной между вторым входом индикатора и выходом одного ит вихретоковых преобразователей, а каждый из измерительных каналов вшюлнен в (А С последовательно соединенных селективного усилителя, амплитудного детектора и логарифмического усилите ля.