Устройство для контроля физико-механических и электромагнитных параметров материалов Советский патент 1985 года по МПК G01N27/80 G01N27/90 

1. Изобретение относится к неразруша ющим методам контроля физико-механических и электромагнитных параметров материалов, например электропроводность, мапштная проницаемость и т.д., и может быть использовано во всех областях машиностроения, Известен вихретоковый дефектоскоп для измерения физико-механических параметров материалов, содержащи генератор, два вихретоковых преобразователя и экранный преобразователь катушки которых соединены с компенси рующей схемой, выходы этой схемы подключены к входам двух детекторов, соединенных с индикатором Г Недостатком устройства является низ.кая степень автоматизации, а также использование двух преобразователей, ухудшающих метрологические хара теристики из-за неидентичности преоб разователей. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля физико-механических параметров материалов, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, управляемый генератор, вихретоковые преобразователи, подключенный к выходу управляемого генератора частотомер.., два амплитудных детектора и подключенный к их выходам компаратор 2 . Недостатком известного устройства является низкая степень автоматизации процесса контроля, обусловленная отсутствием автоматической обработки математических операций, наличием значительного интервала безразличия на высоких частотах и пологим углом расходимости характеристик преобразователей. Цель изобретения - автоматизация процесса измерения. Цель .достигается тем, что устрой СТ.ВО для контроля физико-механических и электромагнитных параметров материалов, содержащее последователь но соединенные генератор пйлообразноге напряжения, управляемый генератор и вюсретоковьй преобразователь, подключенный к выходу управляемого генератора частотомер,два амплитудных детектора и подключенный к их выходам компаратор, снабжено линией задержки, включенными между выходом преобразователя и входом одного из 7052 . амплитудных детекторов последовательно соединенными блоком выделения активной составляющей, распределителем, второй выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора через линию задержки, а также подключенными к выходу компаратора последовательно соединенными микропроцессором; и терминалом, выход частотомера соединен с управляющим входом микропроцессора. На фиг, 1 изображена структурная схема устройства для контроля физико- механических и электромагнитньк параметров материалов; на фиг. 2 - гадограф преобразователя. Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 пилообразного напряжения, управляемый генератор 2, вихретоковьй преобразователь 3, блок 4 вьщеления активной составляющей сигнала, распределитель 5f первый амплитудньй детектор 6, компаратор 7, микропроцессор 8, терминал 9 оператора. Второй - выход распределителя 5 связан с вторым входом компаратора 7 через последователь.но соединенные линию 10 задержки и второй амплитудный детектор 11, а второй выход управляемого генератора 2 подключен к частотомеру 12, выход которого соединен с управляюдщм входом микропроцессора 8. На гадографе преобразователя обозначено значение искомой частоты, соответствующей максимальному значению активной составляющей измеряемого .параметра (f;) .. - значение частот в интервале, которыми находится значение искомой частоты и характеризуется интервалом безразличия (f,, и fg) . Этот интервал обусловленразрешающей способностью блоков устройства. Устройство работает следующим образом. Генератор 1 питает управляемый генератор 2 напряжением пилообразной формы, тем самым изменяя его частоту питания, подаваемую на вихретоковьш преобразователь 3. Измерительньй вихретоковоьй преобразова-. тель 3 устанавливают на изделие, а сигнал с него поступает на вход блока 4 вьщеления активной составляющей / далее с выхода блока 4 сигнал поступает на вход распределителя 5, ампли тудного детектора 6 и первьй вход

311

компаратора 7, на второй вход которого поступает сигнал, поступивший с второго вьтхода распределителя 6, прршедший через линию 10 задержки и второй амплитудный детектор 11. На входах компаратора 7 формируются сигналы, предназначенные для сравнения . Так как по мере изменения частоты генератора 2 величина активной составляющей изменяется, то при определенном значении частоты будет вьтолнено равенство

(1)

и, и

где U| - сигнал на выходе линии

задержки;

U- - сигнал на выходе распределителя 5.

В момент вьшолнения этого равенства сигнал с выхода компаратора 7 поступит на один из входов микропроцессора 8, разрешая тем самым зафиксировать значение частоты с выхода частотомера 12 в регистрах оперативной памяти микропроцессора 8. Далее с изменением частоты генератора 2 происходит процесс сравнения сигналов в компараторе 7 до вьшолнения условия

(2)

и, -г и

По выполнении этого условия компаратор изменит свое состояние, что послз ит микропроцессору сигналом для дальнейшей обработки информации. При этом зафиксируется значение частоты с выхода частотомера 12 в оперативной памяти микропроцессора 8. Обработка информации в микропроцессоре произойдет по следующей формуле

f, - а

(3)

к

После окончания обработки информации по формуле (3) микропроцессор перейдет к следующему этапу обработки ин717054

формации. В случае, если в памяти мик ропроцессора 8 заложены данные предварительной градуировки,то микропроцессор 8 сравнит полученньй результат с 5 градуировочными данными, далее после оптимизахщи этого сравнения по формуле

/ f. - f / - / fnn- fx / В,.(4)

где f, f - два ближайших значения частот градиуфовочного графика, расположенного в памяти 15микропроцессора.

Высвечивается значение Х, если В iO или Х , если В 0. Б том случае, если , микропроцессор 8 обработает информацию по формуле 20.

X. ± X,,,

(5)

и

где X - значение параметра, соответствукщего значению f на градуировочной кривой; X - значение параметра, с соответствующего значению f, на градуировочной кривой;

X - значение искомого параметра, соответствующего значению

. fx-

По окончании этого этапа обработки информации высвечивается значение искомого параметра Х терминалом оператора 9, если в памяти микропроцессора 8 находятся не градуировочные данные, а некоторая функциональная зависимость, то обработка будет произведена микропроцессором 8 соглас но этой функциональной зависимости.

Устройство позволит повысить степень автоматизации при обработке сигнала измеряемого параметра, исключит субъективньй .фактор при снятии ре- зультатов измерений и повысит метрологические характеристики прибора.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения,управляемый генератор и вихревой преобразователь, подключенньш к выходу управляемого генератора частотомер, два амплитудных детектора и подключенньм к пх выходам компаратор, отличающееся тем, что, с целью автоматизации измерения, оно снабжено линией задержки, включенными между выходом преобразователя и входом одного из амплитудных детекторов последовательно соединенными блоком вьщеления активной составляющей, распределителем, второй выход которого соединен с входом второго i амплитудного детектора через линию задержки, а также подключенными к (Л компаратора последовательно соединенными микропроцессором и терс ииналом, выход частотомера соединен , с управляющим входом микропроцессора. М 4j О ел фгЛ.1

Фиг2