Устройство для вихретокового контроля цилиндрических неферромагнитных изделий Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контроль- но-измерителыюй технике и может использоваться для измерения вихрето- ковым методом электройроводности цилиндрических неферромагнитных изделий.

Цель изобретения - расширение диапазона измерения контролируемых изделий за: счет обеспечения возможности контроля одним преобразователем изде- ЛИЙ различного диаметра путем учета коэффициента заполнения преобразователя ,

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вихретоко- вого контроля неферромагнитных изделий; на фиг. 2 - зависимость tgy f(y), где f - угол характеризующий фазу магнитного потока внутри изделия; у - обобщенный параметр, зависящий от электропроводности изделия.

Устройство содеря(;ит задающий генератор 1, вихретоковый преобразователь 2 и подключенный к нему задат- Чик 3 диаметра контролируемого изделия, выполненный, например, в виде магазина.емкостей.

К вихретоковому преобразователю 2 и задатчику 3 подключен блок 4 ныдел

ния сигнала преобразователя, соединенный также с генератором 1. К выходу блока 4 выделения сигнала преобразователя подключены последовательно соединенные три функциональных преобразователя, 5,6,7, осуществля- ЮЙЦ1Х преобразования соотвественно

h вк . f(y)-у; у-.у , где R,

ь

и..

вносимые контролируе- .мым изделием активное и индуктивное сопротивления вихретоково- го преобразователя; f - угол, характеризующий фазу магнитного поток внутри изделия; у - обобщенный параметр, зависящий от электропроводности изделия. Выход функционального преобразователя 7 соединен с входом делш-юго блока 8 деления, один вход делителя которого подключен к генератору , а другой - к зад.атчику 3.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое изделие 9 помещают в вихретоковый преобразователь 2 (ВТП). При этом задатчик 3 устанав

ливают в положение, соответствующее диаметру контролируемого изделия 9, т.е. устанавливают такую величину емкости, которая компенсирует часть индуктивности ВТП, на которую отличаются индуктивности вихретоковых преобразователей номинального диаметра и диаметра, равного диаметру контролируемого изделия.

Фактически задатчик обеспечивает компенсацию влияния воздушного зазора между изделием и обмоткой вих- ретокового преобразователя на выходной сигнал преобразователя, что равносильно приведению диаметра ВТП к диаметру изделия, т.е. к условию Vj 1 , где J - коэффициент заполнения ВТП изделия.

В каждом конкретном случае задатчик может быть проградуирован в значениях диаметров контролируемых - изделий или в значениях ь с использованием зависимости

/

oJ- LCl-- )

где С - емкость задатчика; L - индуктивность ВТП; u,l - частота напряжения питания.

Например, ВТП имеет параг - етры: диаметр d, 30 км; индуктивность L 5 мГн; частота напряжения питания uJ 1 кГц.

На этой частоте изменение диаметра изделия приводит к изменению / и соответственно емкости с задатчик и в следующих соотношениях:

d, мм

28 26 24

0,87 0,75 0,64

С, мкФ

5,82 6,75 7,91

С выхода блока 4 выделения сигнала на входы функционального преобразователя 5 поступают сигналы, пропорциональные величинам вносимых активного и индуктивного сопротивлений ВТП, и преобразуются в сигнал, пропорцион.альный tg у - тангенсу угла сдвига фазы магнитного потока в исследуемом изделии. Функциональный преобразователь 6 реализует методом кусочно-линейной аппроксимации функциональную зависимость вида

2379634

).22

beiy (bery - beiy) - ber, у (bery + beiy)

где bery, beiy,

, beiy - математические функции, значения которых протабули- рованы в зависимости от у.

Графически эта функциональная зави- симость представлена на фиг.2.

На выходе преобразователя 6 получается сигнал, пропорциональный обобщенному параметру у.

Функциональный преобразователь 7 преобразует сигнал в сигнал, пропорциональный у .

На входы блока 8 деления поступают сигналы с генератора 1, пропорциональные частоте ы) питающего напряжения , с задатчика 3 - сигнал, пропорциональный дианетру d контролируемого изделия, с функционального преобразователя 7 - сигнал, пропорциональный у .

Блок деления выполняет , операцию деления согласно выражению

&

Ли

.d

где Б - электропроводность контролируемого изделия; f- - магнитная постоянная, и на выходе блока деления получается сигнал, пропорциональный электропроводности контролируемого изделия

Формула изобретения

1. Устройство для вихретокового контроля цилиндрических неферромаг- нитных изделий, содержащее задающий генератор, вихретоковый преобразователь и соединенный с ним блок вьще- ления сигнала преобразователя, под

ключенный к задающему генератору, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерения контролируемых изделий, оно снабжено задатчкком диаметра контролируемого издел ия, включенным межд вихретоковым преобразователем и блоком выделения сигнала преобразователя, подключенными к последнему последовательно соединенными тремя функциональными преобразователями, осуществляющими преобразование соответственно

R

-Rh

tgif f(y)- y;

« R.

Rh

вносимые контролируемым изделием активное и индук- тивное сопротивление вихретокового преобразователя, выделенные блоком выделения сигнала преобразователя; Ч - угол, характеризующий фазу магнитного потока внутри изделия;

V - обобщенный параметр, зависящий от электропроводности изделия ,

и блоком деления, один вход делителя которого подключен к задающему генератору, а другой вход делителя подключен к задатчику диаметра контролируемого изделия.

2. Устройство по п,1, о т л и - чающееся тем, что задатчик диаметра контролируемого изделия выполнен в виде магазина емкостей.

Редактор Н.Швыдкая

Составитель И.Кесоян Техред М.Ходанич

Заказ 3282/44 Тираж 778Подписное

ВНИШИ 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

Фи8. 2

Корректор А.Обручар

Изобретение .относится к области контрольно-измерительной техники и может использоваться для измерения вихретоковын методом электропроводности цилиндрических неферромагнитных изделий. Цель изобретения - расширение диапазона измерения контролируемых изделий за счет обеспечения возможности контроля одним преобразователем изделий различного диаметра путем учета коэффициента заполнения преобразователя. Устройство содержит задающий генератор. вихретоковый преобразователь (ВТП), задатчик диаметра контролируемых изделий, выполненный в виде магазина емкостей и включенный последовательно ВТП, подключенные к ВТП и задатчику диаметра последовательно соединенные блок выделения сигнала преобразователя, пропорционального вносимым изделием в преобразователь активному и индуктивному сопротивлениям, первый функциональный блок, осуществляющий преобразование g Xg - tgM , второй функциональный блок, осуществляющий преобразование tg4i-- y, третий функциональный блок, осуществляющий преобразование , и блок деления, подключенный также к задатчику диаметров и генератору и осуществляющий преобразование 6 . При размещении контролируемого изделия в ВТП с помощью задатчика устанавливают емкость, компенсирующую часть индуктивности ВТП, вызванную зазором между преобразователем и изделием, т.е. обеспечивают условия j 1.1 з.п. ф-лы, 2 ил. I (Л 1C со Ч CD Од 00