Электромагнитный структуроскоп Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

ТОЯП1ИЙ из последовательно соединенны реверсивного счетчика 12 и цифроана- логового преобразователя 13, и два переменных резистора 9 и 10, подключенных к вторым входам компараторов 3 и 4. Структуроскоп содержит также соединенные последовательно командо- аппарат 18, подключенный к вихрето- ковому преобразователю 2, инвертор 20, одновибратор 21 и блок 25 контроля режима самонастройки, состоящий из последовательно соединенньгх: регистра сдвига, двух схем И 27 и 28, реверсивного счетчика 29, схемы ИЛИ 30, RS-триггера 31 и блока 32 разбраковки и регистрации, одновибИзобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано в машиностроительной промьппленности для разбраковки однородных изделий из ферромагнитных ма- териалов по качеству структуры и физико-механическим свойствам.

Цель изобретения - повышение надежности контроля за счет автоматизации запуска и настройки структуроско- па и автоматического поддержания оптимального режима работы.

На чертеже приведена блок схема электромагнитного структуроскопа.

Структуроскоп содержит соединен- ные последовательно генератор 1 и вихретоковый преобразователь 2, три компаратора 3-5 верхнего предела, среднестатического значения и нижнего преде ча, соответственно соединенньгх своими первыми входами с выходом вих- ретокового преобразователя 2, три RS-триггеры 6-8, входы которых подключены к соответствующим выходам компараторов верхнего предела 3, сред нестатического значения 4 и нижнего предела 5, два последовательно соединенных переменньсх резистора 9 и 10, общая точка которых подключена к второму входу компаратора 4 среднестати- ческого значения, средняя точка переменного резистора 10 подключена к второму входу компаратора 5 нижнего

ратор 19,, включенный между выходом командоаппарата 18 и установочными входами первых трех RS-триггеров 6- 8, блок 15 разбраковки и регистрации и три схемы И 14, 22, 23, включенные между выходами триггеров 6-8 и блоком 11, и блоком 15. При работе произЕюдится сортировка деталей по среднестатическим контролируемым параметрам за счет запоминания этих параметров в блоке 11 памяти, причем блок 25 контроля режима самонастройк позволяет подстраивать работу струк- туроскопа по типу изделий и индицировать, на его выходе нормальный режим работы. 1 ил.

значения, средняя точка переменного резистора 9 подключена к второму входу компаратора 3 верхнего предела, а крайни1й вывод переменного резистора to соединен с общим проводом.

Структуроскоп содержит также блок 11 памяти, состоящий из последовательно соединенных реверсивного счетчика 12 и цифроаналогового преобразователя 13, выход которого подключен к крайней точке переменного резистора 9., соединенные последовательно схему И 14, и первый вход Которой подключен к инверсному выходу триггера 6, а второй - к прямому выходу триггера 8, и блок 15 разбраковки и регистрации, состоящий из последовательно соединенных усилителя 16 и сортир;7ющего механизма 17. Структуроскоп содержит такисе соединенные последовательно командоаппарат 18, вход которого подключен к вихретоковому преобразователю 2, и одновибратор 19, выход которого подключен к R-входам триггеров 6-8, соединенные последовательно инвертор 20, подключенный к выходу командоаппараТа 18, одновибратор 21 и И 22, первьй вход которой подключен к прямому выходу триггера 7, а выход - к суммирующему входу реверсивного счетчика 12, и схему И 23, первый вход которой подключён к инверсному выходу триггера

7, вторые входы схем 22 и 23 подключены к выходу одновибратора 21, а вы- рсод к вычитающему входу реверсивного счетчика 12. В состав структуроскопа входит также элемент 24 сброса, выход которого подключен к входу сброса реверсивного счетчика 12, и блок 25 контроля режима самонастройки, состоящий из последовательно соединенных регистра 26 сдвига, пoдкJHoчeннoгo информационньм входом к прямому выходу RS-триггера 7, тактовьфс входом к въкоду одновибратора 21, а установочным входом - к элементу 24 сброса, двух схем И 27 и 28, прямой вход схе- мы И 27 объединен с инверсным входом схемы И 28 и подключен к прямому выходу триггера 7, а инверсный вход схемы И 27 и прямой вход схемы И 28 подключены к выходу регистра 36 сдай- га, реверсивного счетчика 29, суммирующий и вычитаиищй входы которого подключены к соответствующим выходам схем И 27 и 28, а установочный вход - к элементу 24 сброса, схемы ИЛИ 30, подключенной к выходам нулевого и предельно значений реверсивного счетчика 29, RS-триггера 31, S-вход которого подключен к выходу ИЛИ 30, а R-вход - к выходу промежуточного значения реверсивного счетчика 29, и второго блока 32 разбраковки и регистрации, состоящего из последовательно соединенных усилителя 33 и

сортирующего механизма 34.

Электромагнитньй структуроскоп работает следуюпдтм образом.

В первое время после пуска- элементы структуроскопа находятся в следующих начальных состояниях: первый 12 и второй 29 реверсивные счетчики, а также регистр 26 сдвига на нуле, первый сортирующий механизм t7 направлен на брак, а второй сортирующий механизм 34 направляет детали (не пока- заны) в зависимости от конструкции структуроскопа либо обратно в основной бункер, либо в дополнительный бункер (не показаны). При поступлении каждой детали в вихретоковый преобразователь 2 срабатывает командоаппарат

18и передним фронтом вырабатьшаемого импульса через первый одновибратор

19сбрасывает первый 6, второй 7 и третий 8 RS-триггеры. При прохождении первой детали через вихретоковый преобразователь 2 выходной измерительный сигнал, поступающий с первого выхода

вихретокового преобразователя 2 на первьп 3, второй 4 и третий 5 компараторы, проходит через максимум и сравнивается с задакяцими напряжениями, снимаемыми с делителя напряжения образованного первьм 9 и вторым 10 переменными резисторами, подключенными к блоку 11 памяти. Так как блок 11 памяти выдает нулевое напряжение,

то все три компаратора 3-5, реагирующие на превышение измерительного сигнала над задающим, срабатьгаают и опрокидывают триггеры 6-8. При выходе детали из вихретокового преобразователя i командоаппарат 18 задним фронтом сигнала через инвертор 20 и второй одновибратор 21 дает разрешающий сигнал схемам И 22 и 23. Поскольку -второй RS-триггер 7 срабатыбает, сигнал с его выхода через схему И 22 передается на суммирующий вход первого реверсивного счетчика 12, состояние которого изменяется на единицу, и в блоке 11 памяти создается небольшое задающее напряжение. При прохождении последующих деталей действие элементов схемы аналогично и задаю- .щее напряжение в блоке 11 памяти постепенно нарастает и достигает такой величины, что при прохождении очередной детали через вихретоковый преобразователь 2, компаратор 4 среднестатистического значения не срабатывает, и после выдачи разрещающего сигнала вторьм одновибратором 21 при выходе детали из вихретокового преобразователя 2 через третью схему И 23 поступает сигнал единицы на вычитающий вход первого реверсивного счетчика 12, состояние которого умень щается на единицу, что снижает задающее напряжение в блоке 11 памяти. Последующие детали могут как вызывать, так и не вызывать срабатывание компаратора 4 среднестатистиче ского значения, при этом в блоке 11 памяти формируется среднестатистический эталон сравнения. Процесс накопления в блоке 1.1 памяти среднестатистического эталона требует прохождения через вихретоковый преобразователь 2 некоторого количества деталей, например, порядка 100, и продолжается в зависимости от производительности структуроскопа от десятков секунд до минут. Признак окончания накопления среднестатистического значения в блоке 11 памяти - равновероятное срабатывание и несрабатывание второго

RS-триггера 7 при прохождении детали через вихретоковый преобразователь. Сигнал с выхода второго RS-триггера 7 одновременно поступает на информа- ционный вход регистра 26 сдвига, а на тактовый вход регистра 26 сдвига поступает сигнал .с выхода второго одновибратора 21, Таким образом в регистре 26 сдвига запоминается сое- тояние последних n.g деталей, где пре- объем регистра 26 сдйига. Если второй компаратор 4 срабатывает при прохождении де талн через вихретоковьй преобразователь 2, то это фиксируется в регистре 26 сдвига как нуль, если не срабатывает, то как единица. Единицы в регистр 26 сдвига начинают поступать после первого несрабатывания компаратора 4 среднестатического

значения, а окончание накопления среднестатического значения можно считать с момента равенства количества нулей ц единиц в регистре 26 сдвига. Выход и информационный вход регистра 26 сдвига, соединены с суммирующим и вычитающим входами второго реверсивного счетчика 29, таким образом, реверсивньй счетчик 29 подсчитывает количество единиц, содержащихся в каждый момент времени в регистре 26 сдвига, а выходы нулевого и предельного значения второго реверсивного счетчика 29 через схему ИЛИ 30 соединены с установочным входом чет- вертого КЗ-триггера 31, который при появлении сигнала на этих входах срабатывает и держит второй сортирующий механизм 34 в состоянии, направляющем детали обратно в основной и.пи дополнительный бункер. Когда появляется сигнал на выходе среднего значения второго реверсивного счетчика

29, т.е. в момент равенства количества нулей и единиц в регистре 26 сдвига, четвертый RS-триггер 31 опрокидывается и второй сортирующий механизм 34 направляет детали к первому copTHpyroaieNty механизму. После этого контролируемые детали направляются в бункер годных в случае срабатывания компаратора 5 нижнего предела и несрабатывания компаратора 3 верхнего предела. Если же не срабатывает компаратор 5 нижнего предела или ера батьшает компаратор 3 верхнего предела, то деталь направляется в бункер брак. В процессе работы структуроскопа от разных причин возможно нарушение среднестатистического значения эталона сравнения в блоке 11 памяти, это будет выражаться в нарушении равновероятности срабатывания и несрабатывания компаратора 4 и в одностороннем изменении содержимого первого реверсивного счетчика 12. При этом в регистре.26 сдвига начинается преобладающий рост нулей или единиц до переполнения счетчика. Четвертый RS-триггер 31 срабатывает, и второй сортирующий механизм 34 переграждает путь контролируемым деталям до тех пор, пока в процессе работы не восстанавливается среднестатистический эталон. Таким образом, объемом регистра 26 сдвига устанавливается предел допустимых колебаний среднестатистического эталона сравнения.

Формула изобретения

Электромагнитный структуроскоп, содержаний соединенные последовательно генератор и вихретоковьм преобразователь, три компаратора верхнего предела, среднестатистического значения и нижнего предела, первые входы которых подключены к выходу вихрето- кового преобразователя, три КЗ-триггеры,, входы которых подключены к соответствующим выходам компараторов верхнего предела, среднестатистического значения и нижнего предела, блок памяти, состоящий из последовательно соединенных первого реверсивного счетчика и цифроаналогового преобразователя, два последовательно соединенных переменных резистора, включенных между выходом цифроаналогового преобразователя и общим проводом, средняя точка первого переменного резистора подключена к второму входу компсфатора верхнего предела, общая точка переменных резисторов подключена к второму входу компаратора среднестатистического значения, а средняя точка второго переменного резистора подключена к второму входу компаратора нижнего предела, соединенные последовательно первую схему И, первый вход которой подключен к инверсному выходу первого RS-триггера, а второй вход - к прямому выходу третьего RS-триггера, и первый блок разбраковки и регистрации, соединенные последовательно командоаппарат, вход которого подключен к выходу вихретокового преобразователя, и первый одновибратор, вьЕйод которого подключен к R-входам трех RS-тригге- ров, соединенные последовательно инвертор, вход которого подключен . к выходу командоаппарата, и второй одновибратор, вторую и третью схемы И, первые входы которых объединены и подключены к выходу второго одновиб- ратора, а вторые входы соединены соответственно с прямым и инверсным выходами второго RS-триггера, а выхо- ды второй и третьей схем И подключены соответственно к суммирующему и вычитающему входам первого реверсивного счетчика, и элемент сброса, выход которого подключен к входу уста- новки первого реверсивного счетчика, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности контроля, он снабжен блоком контроля режима самонастройки, состоящим из после-

довательно соединенных регистра сдвига, подключенного информационным вхоРедактор Н.Данкулич

- ™i- -«ь---ее-.,,..

Заказ 3083/46

Составитель Ю.Глазков

Техред В.Кадар Корректор О.Луговая

Тираж 778Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

дом к прямому выходу второго RS-триггера, тактовым входом, к выходу второго одновибратора и установочным входом к элементу сброса, четверл-ой и пятой схем И, прямой вход четвертой схемы И и инверсный вход пятой схемы И объединены и подключены к прямому выходу второго RS-триггера, а инверсный вход четвертой И и прямой вход пятой схемы И подключены к выходу регистра сдвига, второго ревер- fH3Horo счетчика, суммирующий и вы- чйта ющий входы которого подключены соответственно к вьгходам четвертой и пятой схем И, а установочный вход соединен с элементом сброса, схемы ИЛИ, подключенной к выходам нулевого и предельного значений второго реверсивного счетчика, и соединенных noQ- ледовательно четвертого RS-триггера, Б-вход которого подктаочен к выходу схемы ИЛИ, а R-вход - к выходу промежуточного значения второго реверсивного счетчика, и второго блока разбраковки и регистрации .

Изобретение относится к методам неразрушакяцего контроля и может быть использовано в машиностроении для разбраковки однородньгх изделий из ферромагнитных материалов по физико- механическим свойствам. Цель изобретения - повышение надежности контроля за счет упрощения режима настройки. Электромагнитный структуроскоп содержит соединенные последовательно генератор 1 и вихретоковый преобразователь 2, три компаратора 3-5, три RS-триггеры 6-8, блок 11 памяти, сое(Л