Электромагнитный способ измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может использоваться для измереА1я удельной электрической проводимости неферромагнитных нроводящих изделий.

Цель изобретения - повьииение точности измерения удельной электрической проводимости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг, 2 - градуировочная кривая, поясняющая принцип работы устройства согласно предлагаемому способу, на фиг, 3 - приведены годографы относительного вносимого напряжения накладного трансформаторного вихре- токового преобразователя от обобщенных параметров оС /я и / , где h - зазор между вихретоковым преобразователем и изделием.

Устройство содержит генератор 1, накладной трансформаторный вихре- токовый преобразователь 2, компенсатор 3 вносимого напряжения вихрето- кового преобразователя 2, дифферен- циальньш усилитель 4, фазовый детектор 5, индикатор 6, генератор 7 опорной частоты, цифровой частотомер 8,

Способ осуществляется следующим образом.

Перед измерением на эталонном образце устанавливают нулевое значение устройства известным образом. Возбуждают преобразователь 2 током генератора 1 постоянной частоты, которую выбирают из условия обеспечения обобщенного параметра

RJ

,d

3, где (j,

- миI

нимально возможное значение удельной электрической проводимости. Значение частоты сигнала регистрируют на цифровом частотомере 8 относительно частоты опорного напряжения, поступающего с генератора 7,

Сигнал с преобразователя 2 усиливается дифференциальным усилителем 4, детектируется детектором 5, опорное напряжение которого подается с ком- пенсатора 3 и отражается индикатором 6, Компенсатором 3 изменяют амплитуду и фазу компенсирующего напряжения, добиваясь его равенства вносимому напряжению вихретокового преобразователя и суммируют их в усилителе 4. При этом результирующее выходное напряжение вихретокового

5

0

5

0

5

0

5

0

5

преобразователя на выбранном эталонном образце по индикатору 6 оказывается равным нулю. После этого производят измерения удельной электрической проводимости контролируемого изделия.

Измерение удельной электрической проводимости осуществляют следующим образом.

Устанавливают предварительно настроенный преобразователь на изделие и по показанию индикатора 6 фиксируют значение напряжения преобразователя. При этом регистрируется составляющая выходного напряжения вихретокового преобразователя, ортогональная току возбуждения, которая зависит как от cj , так и от зазора между преобразователем и изделием.

Далее, вихретоковый преобразователь устанавливают над контролируе-. мым изделием с фиксированным приращением зазора, например, соответствующим U об 0,1. Как видно из годографа (фиг. 3), это приводит к изменению составляющих результирующего выходного напряжения вихретокового преобразователя, т,е, изменение зазора эквивалентно изменению б или частоты возбуждающего тока на некоторую величину, которая будет различной для различных значений удельной электрической проводимости. Изменением частоты возбуждающего тока генератора 1 добиваются равенства на индикаторе 6 ортогональных току возбуждения составляющих результирующего выходного напряжения вихретокового преобразователя с фиксированным приращением зазора и без него. По измеренному приращению частоты возбуждающего тока, зафиксированному частотомером 8 и предварительно построенному в процессе град5 ировки устройства, кривой (фиг, 2) определяют удельную электрическую проводимость контролируемого изделия,

Способ позволяет повысить точность измерений при значительном колебании зазора между преобразователем и изделием. Действительно, как видно из годографа (фиг, 3), изменения зазора на фиксированную величину ( Л(У. 0,1, Ддх: 0,2 и т,д,) приводят к эквивалентным приращениям

ft , не зависящим от начального значения зазора. Следовательно, изменения частоты возбуждающего тока не будут зависеть от начального значения зазора между вихретоковым преобразователем и контролируемым изделием. Поэтому для реализации способа достаточно построить лишь одну градуировочную кривую (фиг, 2) для широких диапазонов изменения удельной электрической проводимости и зазора. Кривая (фиг. 2) получена из семейства годографов (фиг. 3) для значений 3-10, «i 0,1-0,5, Л 06 0,1, что при начальной частоте возбуждающего тока f 10 кГц соответствует диапазону изменения удельной электрической проводимости изделий от 5 до 60 см/м.

4-

16716

Формула из-обретения

Электромагнитный способ измерения удельной электрической проводи5 мости неферромагнитных проводящих изделий, заключающийся в возбуждении трансформаторным преобразователем вихревых токов и измерении выходного напряжения преобразователя, о т л и10 чающийся тем, что, с целью повышения точности, перемещают преобразователь на фиксированный зазор, изменяют частоту тока возбуждения до момента равенства выходного

15 напряжения преобразователя, установленного на изделии с зазором и без него, измеряют это изменение частоты и по известной градуировочной зависимости определяют удельную электри20 ческую проводимость.

fpU2.f

&f А/л-Л У

25

Ad-OJ

d 0,,5 J3

0 10 20 30 40 SO А-Ю ugfi

сриг.г

фиг.З

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий. Пель изобретения - повышение точности измерения удельной электрической проводимости за счет уменьшения влияния колебаний зазора между преобразователем и изделием. Способ заключается в возбуждении с помощью трансформаторного преобразователя вихревых токов в изделии, перемещении преобразователя на фиксированный зазор, изменении частоты тока возбуясдения до момента равенства выходного напряжения преобразователя, установленного на изделии с зазором и без него, измерений этого изменения частоты и определении по ней удельной электрической проводимости изделия. 3 ил. i (Л to 55

Редактор С.Лыжова

Составитель В.Фнлииов Техред О.Ващишина

997/55

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

Корректор Г.Решетник