Устройство для измерения удельной электрической проводимости Советский патент 1986 года по МПК G01R27/02 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов И изделий из цветных металлов и сплавов по удельной электрической проводимости.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

На чертеже показана функциональная схема устройства для измерения удельной электрической проводимости

Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор 1j вихретоковый преобразователь 2 и блок 3 обработки информации, а так- же два компаратора 4 и .5 нижнего предела измерений, два компаратора 6 и 7 верхнего предела измерений, четыре блока .8 - 11 совпадения, й5-триггер 12, генератор 13 счетных импульсов, два реверсивных счетчика 14 и 15, два циЛроаналоговых преобразователя (ПАП) 16 и 17, сумматор 18, имитатор 19 удельной электрической проводимости и индикатор 20.

Выходы компараторов 4 и 5 нижнего предела измерений соединены с управляющими входами (прямой япи обратный счет) первого реверсивного ечетчика 14 и входами блока 8 совпадения, выход которого подключен к одному из входов RS -триггера 12. Вькоды компараторов 6 и 7 верхнего предела измерений соединены

Автогенератор 1 питает синусоидальным током вихретоковый преоб разователь 2, установленный при к либро,вке устройства на катушку 2 индуктивности имитатора 19 удельной электрической проводимости. Г Пусть в исходном состоянии RS -три гер 12 находится в состоянии, ког на выходе Р имеется высокий поте циал. Тогда катзппка 21 ирадуктивно через ключ 24 замкнута резистором величина которого подобрана так, на выходе вихретокового преобразо теля 2 имеется сигнал, соответств щий нижнему пределу измерений уст ства. Этот сигнал поступает в бло 3 обработки информации, и с него постоянное напряжение подается на один из входов сумматора 18, на д гой вход которого поступает напря жение с ПАП 16. С выхода сумматор 18 постоянное напряжение в качест опорного подается на IWI 17. Част напряжения, проходящая на выход

ПАП 17, зависит от кода счетчика 15. Это напряжение подается на в

30

с управляющими входами второго ревер- 35 ды компараторов 4 - 7. На выходе

компаратора 4 присутствует напряжение высокого уровня в том случа если выходное напряжение ПДП 17 м ие уровня, соответствующего нижне пределу измерений. На выходе комп ратора 5 напряжение высокого уров присутствует в том случае, если выходное напряжение ЦАП 17 больше уровня, соответствующего нижнему пределу измерений. Аналогично работают компараторы 6 и 7 относите но уровня напряжения, соответству щего верхнему пределу измерений. Если высокий уровень на выходе ко паратора 4, то счетчик 14 считает прямом направлении, так как импул сы от генератора 13 счетных импул сов через блок 10 совпадения пост пают на его вход. Счетчик 15 не и меняет своего состояния, так как выходе Р RS-триггера 12 низкий ур вень и импульсы от генератора 13 счетных импульсов не поступают че

сивного счетчика 15 и входами го блока 9 совпадения, выход которого подключен к второму входу RS-триггера 12. Выходы последнего соединены с входами управления имитатора 19 удельной электрической проводимости и с входами блоков 10 и П совпадения, вторые входы которых подключены к выходу генератора 13 счетных импульсой, а выходы - к входам реверсивных счетчиков 14 и 15. Выход реверсивного счетчика 14 соединен с цифровым входом ЦАП 16, выход которого подключен к одному из входов сумматора 18, другой вход которого соединен с выходом блока 3 обработки информации, выход реверсивного счетчика 15 соединен с цифровым входом , 1Ш1 17,аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора 18,а выход подключен к индикатору 20 и объеди- иенным входам всех четырех компараторов 4-7.

10

,5

55958

Имитатор 19 удельной электрической проводимости содержит катушку 21 индуктивности, набор резисторов 22 и и 23 и ключей 24 и 25, замыкающих 5 катушку 21 индуктивности одним из резисторов 22 или 23,

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1 питает синусоидальным током вихретоковый преобразователь 2, установленный при ка- либро,вке устройства на катушку 21 индуктивности имитатора 19 удель ной электрической проводимости. Г Пусть в исходном состоянии RS -триггер 12 находится в состоянии, когда на выходе Р имеется высокий потенциал. Тогда катзппка 21 ирадуктивности через ключ 24 замкнута резистором 22, величина которого подобрана так, что на выходе вихретокового преобразователя 2 имеется сигнал, соответствующий нижнему пределу измерений устройства. Этот сигнал поступает в блок 3 обработки информации, и с него постоянное напряжение подается на один из входов сумматора 18, на другой вход которого поступает напряжение с ПАП 16. С выхода сумматора 18 постоянное напряжение в качестве опорного подается на IWI 17. Часть напряжения, проходящая на выход

ПАП 17, зависит от кода счетчика 15. Это напряжение подается на вхо20

25

30

ды компараторов 4 - 7. На выходе

компаратора 4 присутствует напря жение высокого уровня в том случае, если выходное напряжение ПДП 17 мень- ие уровня, соответствующего нижнему пределу измерений. На выходе компаратора 5 напряжение высокого уровня присутствует в том случае, если выходное напряжение ЦАП 17 больше уровня, соответствующего нижнему пределу измерений. Аналогично работают компараторы 6 и 7 относительно уровня напряжения, соответствующего верхнему пределу измерений. Если высокий уровень на выходе компаратора 4, то счетчик 14 считает и прямом направлении, так как импульсы от генератора 13 счетных импульсов через блок 10 совпадения поступают на его вход. Счетчик 15 не изменяет своего состояния, так как на выходе Р RS-триггера 12 низкий уровень и импульсы от генератора 13 счетных импульсов не поступают через блок 11 совпадения на вход этого счетчика. В результате на выходе ПАП 16 увеличивается уровень напряжения, а следовательно, увеличивается и уровень напряжения на выходе ПАП 17. Как только напряжение на выходе 1ЩТ 17 переходит за величину, соответствующую нижнему пределу изме рений,на выходе компаратора 4 появляется низкий уровень напряжения, а н4 выходе компаратора 5 - высокий уровень. Во время переключения компараторов 4 и 5 за счет, времени задержки на переключение в течение короткого отрезка времени на обоих входах блока 8 совпадения присутствует высокий потенциал. Поэтому на его выходе в этот момент появляется короткий импульс, который переключает RS-триггер 12 в состояние, когда на выходе Р высокий уровень напряжения. Это дает возможность счетным импульсам генератора 13 поступать на вход счетчика 15 и запрещает счет счетчика 14. Одновременно размыкается ключ 24 имитатора 19 удельной электрической проводимости, и ключ 25 замыкает цепь катушки 21 индуктивности резистором 23, величина кото- рого подобрана так, что на выходе вихретокового преобразователя 2 напряжение, соответствующее верхнему пределу измерений устройства. Ре- версивный счетчик 15 изменяет свой код в прямом или обратном направлении в зависимости от того, на выходе какого компаратора (6 или 7) присутствует высокий потенциал. При этом напряжение на выходе ЦДЛ 17. изменяется пропорционально коду счетчика 15, пока не достигает уровня, соответствующего верхнему пределу измерений устройства. При этом компараторы 6 и 7 переключаются в противоположное относительно исходного состояние, на выходе блока 9 совпадения в этот момент появляется короткий импульс, который переключает RS-триггер 12 в исходное состояние,Вновь повторяется первый цикл калибровки и т.д. Процесс калибровки заканчивается через несколько циклов, когда переключение RS-триггера 12 из одного состояния в другое приводит к изменению состояния соответствующего реверсивного счетчика 14 или 15 на единицу младшего разряда

559584

Формула изобретения 1.Устройство для измерения удельной электрической проводимости, содержащее последовательно соединен- 5 ные автогенератор, вихретоковый преобразователь, блок обработки информации и индикатор,отличающее с я тем, что, с целью повьшге- ния быстродействия, в него введены

10 два компаратора нижнего предела измерений, два компаратора верхнего предела измерений, четьфе блока совпадения, RS -триггер, генератор счет ных импульсов, два реверсивных счет15 чика, два цифроаналоговьпс преобразователя , сумматор и имитатор удельной электрической проводимости, причем выходы компараторов нижнего предела измерений соединены с управ20 ляющими входами первого реверсивного счетчика и входами первого блока совпадения, выход которого подключен к одному из входов RS -триггера, выходы компараторов верхнего

25 предела измерений соединены с управляющими входами второго реверсивного счетчика и входами второго блока совпадения, выход которого подгг ключен к второму входу RS -триггера,

30 выходы RS -триггера соединены с входами управления имитатора удельной электрической проводимости и с входами третьего и четвертого блоков совпадения, вторые входы которых

, подключены к выходу генератора счетных импульсов, а выходы - к входам реверсивных счетчиков, выход первого реверсивного счетчика соединен с цифровым входом первого цифроана40 логового преобразователя, выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом блока обработки информации, выход второго реверсивного

45 счетчика соединен с цифровым входом члторого цифроаналогового преобразователя , аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к индикатору и объе-

jg динеиньм входам всех четырех компараторов.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что имитатор удельной электрической проводимости

JJ содержит катзппку индуктивности, набор резисторов и ключей, замыкакнцих катушку индуктивности одним из резисторов.

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов и изделий из цветных металлов и сплавов по удельной злектрической проводимости. Цель изобретения - повьш1ение быстродействия. Устройство содержит автогенератор 1, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 обработки информации и индикатор 20. Введение в устройство компараторов 4 и 5 нижнего предела измерений и 6 и 7 верхнего предела измерений, блоков 8-II совпадения, RS-триггера 12, генератора 13 счетных импульсов, реверсив- ныз счетчиков 14 и 15, цифроаналого- вых преобразователей 16 и 17, сумматора 18, иммитатора 19 и образование новых связей между элементами устройства способствуют достижению поставленной цели, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. с S (Л сд сд со СП 00