Преобразователь "расстояние-интервал времени" интегрирующего электромагнитного толщиномера Советский патент 1984 года по МПК G01B7/06 

I Изобретение относится к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и -может быть использо вано для тодщинометрии крупногабаритных неферромагнитных изделий. По основному авт.св, № 1033852 известен преобразователь расстояние интервал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера, со держащий соединенные порледовательно источник постоянного напряжения, первый ключ, обмотку источника намагничивающего поля и резистор, сое ненные последовательно индукционный преобразователь, второй ключ, блок интегрирования, нуль-орган и схему управления, третий ключ, подключенньй к общей точке обмотки источника намагничивающего поля и резистора, соединенные последовательно второй нуль-орган и четвертьй ключ, включен ные между индукционным преобразователем и схемой управления,управляющие входы всех ключей подключены к схеме управления, а выход третьего ключа Подключен к блоку интегрирования l. Недостатком известного преобразо теля является низкая помехоустойчивость, так как при больших значения преобразуемых расстояний в результа действия электромагнитных помех на входе второго нуль-органа моменты коммутации четвертого ключа становя ся произвольными и преобразователь функционировать не будет. Цель изобретения повышение пом хоустойчивости преобразователя. Поставленная цель достигается те что преобразователь расстояние-интеряал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера, содержап гй соедкиенные последовательно истс,.-:ик постоянного напряжения, пербы кзпоч, обмотку источника намагничиБающего поля и резистор, соединенны последовательно гюдукционный преобра зователь, второй ключ, блок интегрирования, нуль-орган, схему зтравлеяня, третий ключ, подключенный к общей точке обмотки намагничивающего поля и резистора, соединенные после- довательно второй нуль-орган и четвертый ключ, включенные между индукционным преобразователем и схемой управления, управляющие входы всех ключей подключены к схеме управления а выход третьего ключа подключен к 85 блоку интегрирования, снабжен дополнительным блоком интегрирования, включенным между выходом индукционного преобразователя и входом второго нуль-органа, и одновибратором, включенным между входом четвертого ключа и входом сброса дополнительного блока интегрирования. На фиг. 1 показана блок-схема преобразователя расстояние-интервал времениJ на фиг. 2 - эпюры напряжений в контрольных точках преобразователя . Преобразователь содержит соединанные последовательно источник 1 постоянного напряжения, первый ключ 2, обмотку 3 источника намагничивающего поля и резистор 4. Преобразователь содержит также соединенные последовательно индукционный преобразователь 5, второй ключ 6, блок 7 интегрирования, нульорган 8 и схему 9 управления. Между -общей точкой обмотки 3 источника намагничивающего поля и резистора 5 включен третий ключ 10, а между индукционным преобразователем 5 и схемой 9 управления включены соеди ненпые последовательно дополнительный блок 11 интегрирования, второй нульорган 12 и четвертый ключ 13. Вход установки нуля дополнительного блока 1 1 интегрирования соединен через одновибратор 14 с входом четвертого ключа 13. Управляющие входы ключей 2, 10 и 6 подключены к схеме 9 управления, выход которой подключен к клемме 15, являющейся выходом преобразователя. Клемма 16 подключена к входу ключа 13 для подачи синхроимпульсов. Преобразователь функционирует слеДУЮ1ЦИМ образом. Источник 3 и преобразователь 5 накладывают соосно на разные поверхноет изделия в контролируемой зоне. На клемму 16 подается последовательность коротких тактовых импульсов UT с частотой следования, равной частоте питающей сети (50 Гц). Заднимц фронтами эти импульсы запускают одновибратор 14. Таким образом дополнительный блок 11 интегрирования периодически (с частотой 50 Гц) устанавливается в нулевое состояние. Пусть в момент t to , где to момент прихода на вход ключа 13 тактового импульса Uf , ключи 2 и 13 замкнуты, ключи 6 и 10 разомкнуты и-по обмотке 3 протекает стационарный ток |i(:fc U /Rb-io «on3t, где и - напряжение источника Г, RJ - эквивалентное сопротивление его нагрузкиJ выходные напряжения блока 7 интегрирования Ut (t) Си дополнительного блока 11 интегриройания UjCt) О В момент to под воздействием такт вого импульса UT , поступающего на вход схемы 9 управления, размыкается ключ 2 и замыкается ключ 6. При этом ток источника начинает изменяться спадать до нулевого значения, что вызывает возникновение отрицательного импульса ЭДС ei (t).длительност которого определяется толщиной Т объекта контроля и его электропроводностью G . Пусть значе ния Т и в таковы, что импульс е| (t) (показан на фиг. 2 пунктиром) оканчивается в момент tt . На выходе преобразователя 5 дeйctвyef сумма ЭДС. &С-ь)-ет,(ь)еиС), где en(t) синусоидальная помеха с частотой 50 Гц (фиг. 2) I Сигнал е (t) одновременно интегрируется блоком 7 интегрирования и дополнительным блоком 11 интегриро вания. Так как к моменту t t прихода очередного тактового импульса, UT ei (t)fOi Kt i 1/50 20 TC равно периоду сигнала помехи en (t) ToUj (t ) , поэтому ключ 13 остаетс разомкнутым 7 интегрирования продолжает интегрировать сигнал е(t) , - в то время как дополнительный блок i1 интегрирования начинает интегрировать этот же сигнал с нулевым начальным условием. Рассмотренные процессы повторяются до момента tj , когда Uj(t) (ибо на временном интервале 1з -t Т действует лишь сигнал помехи en(t;), что приводит к срабатыванию нуль-органа 12 и очередной тактовый импульс UT через замкнутый ключ 13 поступает на вход скемь 9 управления, что вызьгеает размыкание ключа 6 и замыкание ключв 2| В момент tj вновь возникает TOKi(t) и соответстве нно положительный импульс ЭДС е. ft) , оканчивающийся, нв пример, в момент t. , . Очередной , тактовый импульсШт: поступает на вход схемы 9 управления в момент Ц:б , что вызывает замьшание ключа 10, н на блок 7 интегрирования прсту паёт положительное почхтоянное напря жение Uo Rtei где R - сопротивлв ние резистора 4. Выходное напряжение Ui (с)пинейно падает и в момент tjf , когда и, (tx ) О срабатывает нуль-орган 8 и в результате его воздействия .на вход схемы 9 управлв НИН ключ 10 размыкается. В момент t t +Я7 начинается следующий аналогичный цикл преобразования, ДлИ тельность импульса ТГ на клемме 15 является выходной величиной преобразователя. Она однозначно зависит от значения измеряемой толщины и не зависит от электропроводности и толщины электропроводящих включений в объекте контроля, ибо временные интервалы t - и tg-t, больше длительностей импульсов ЭДС ei. (t) , При этом независимо от наличия помехи еп (t) ключ 13 открывается в моменты прихода соответствую щих тактовых импульсов UT .

, I II 1, L t

Jy4 л л « V

4fi

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАССТОЯНИЕИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ ИНТЕГРИРУИДЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ТОЛЩИНОМЕРА по авт.св. № 1033852, отличающийся тем, что, с целью повьшшния помехоустойчивости, он снабжен дополнительным блоком интегрирования, включенным между выходом индукционного преобразователя и входом второго нуль-органа,- и одновибратором, включенным между входом четвертого ключа и входом сброса дополнительного блока интегрирования. . U8.f ff