Устройство для измерения удельной электрической проводимости немагнитных металлов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в металлургии, авиационной промышленности, приборостроении, автомобилестроении.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

На чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства для измерения удельной электрической проводимости немагнитных металлов.

Устройство содержит генератор 1, к вькоду которого подключен вихре- токовый преобразователь (ВТП) 2, выход последнего подключен к первому сигнальному входу измерителя 3 разности фаз, второй вход опорного напряжения которого через фазоврап1,а- тель 4 соединен с выходом генератора 1. Выход измерителя 3 разности фаз подсоединен- к второму входу сумматора 5, выход которого соединен с индикатором 6. Первый вход блока 7 коррекции фазы соединен с выходом ВТП, а второй - с входом опорного напряжения измерителя 3 разности фаз Выход блока 7 коррекции фазы подключен к первому входу сумматора 5.

Блок 7 коррекции фазы выполнен двухканальным и имеет соответственно два входа. Первым входом блока 7 являются соединенные между собой первый вход амплитудно-фазового детектора (АФД) 8 и вход амплитудного детектора (АД) 9, второй вход АФД 8 является вторым входом блока 7. Выход АД 9 соединен с первьш входом первого сумматора 10 и через логарифмический усилитель (ЛУ) 11 с первым входом второго сумматора 12. Выход АФД со- единен с вторым входом первого сумматора 10, вьгход которого через второй ЛУ 13 подключен к второму входу второго сумматора 12. Выход сумматора 12 является одновременно выходом блока 7 коррекции фазы.

Устройство работает следующим образом.

ВТП 2 накладного типа с одинаковыми радиусами измерительной и возбуждающей обмоток запитывается синусоидальным током от генератора 1 и с помощью фазовращателя 4 и измерителя 3 разности потенциалов фаз производят измерение фазы вносимого напря- жения, которая несет информацию об удельной электрической проводимости основы. В то же время фазовращатель

4 задает опорное напряжение для АФД 8, выходной сигнал которого пропорционален величине АсобЦ, где А - амплитуда сигнала, Ч - фаза вносимого напряжения. АД 9 вьщеляет сигнал, пропорциональный амплитуде вектора вносимого напряжения. В сумматоре 10 происходит алгебраическое сложение сигналов с АД 9 и с АФД 8 с последующим формированием результата сложения в ЛУ 13. В ЛУ 11 происходят логарифмирование сигнала, снимаемого с выхода АД 9, и умножение результата логарифмирования на 2.

Сигналы с ЛУ 13 и с ЛУ 1I подаются на соответствующие входы сумматора 12. Результат суммирования, поступает на второй вход сумматора 5, где складывается с величиной, пропорциональной фазе вносимого напряжения. Результат суммирования поступает на индикатор 6.

Получают выражение для фазовой поправки.

Q У- kC2 1пА-1п(А-Асо8 Ч), (1)

где Q - скорректированная фаза;

k - коэффициент .пропорциональности;

f- измеренное значение фазы (фаза вносимого напряжения); А - амплитуда измеренного сигнала на выходе ВТП. Пример. Измерения проводятся с ВТП при R 5 мм, f 10 кГц для. нате- . риалов б, 5 МСм/м (свинец), 0 30 МСм/м (алюминий). Получают зависимости выходного сигнала от зазора в пределах

Ь„ 0,7-2 (h 3,2 мм)

h

2h

(2)

где h - величина нормированного зазо40

55

45

зора;

h - абсолютная величина зазора; R - радиус ВТП.

Дополнительная погрешность измерений, обусловленная вариациями зазора 50 в указанных пределах, не превышает 3% от выходного сигнала, имеющего место при нулевом зазоре.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения удельной электрической проводимости немагнитных металлов, состоящее из ге31

нератора, выход которого через вихре- токовый преобразователь подсоединен к первому входу и через фазовращатель к второму входу измерителя разности фаз, и индикатора, отличаю- щ е е с я тем, что, с целью повьше- ния точности измерений, в него введены сумматор и блок коррекции фазы, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам вихретокового преобразователя и фазовращателя, а выход соединен с первым входом сумматора, второй вход которого подключен к выходу измерителя разности фаз, а выход - к индикатору,

2. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что блок коррекции фазы содержит два сумматора,

8

W

Редактор Л.Гратилло

Составитель Ю.Коршунов

Техред О. Сопко Корректор А. Обручар

1706/47 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

284

два логических усилителя, амплитудный и амплитудно-фазовый детектор, причем первым входом блока корреЗДии фазы являются соединенные между собо вход амплитудного детектора, выход которого соединен с первым входом первого сумматора и через логарифмический усилитель с первым входом второго сумматора, и первый вход амп- литудно-фазовоГо детектора, второй вход которого является вторым входом блока коррекции фазы, а выход соединен с вторым входом первого сумматора, выход которого через второй логарифмический усилитель соединен с вторым входом второго сумматора, выход которого является выходом блока коррекции фазы.

/J

Предложено устройство кондукто- метрического контроля удельной электрической проводимости немагнитных металлов методом вихревых токов. В фазометрический измеритель введены блок коррекции фазы и сумматор, осуществляющие формирование поправки, исключакяцей погрешность от расстояния установки первичного вихретоко- вого прео1бразователя. 1 з.п. ф-лы 1 ил.