Устройство для толщинометрии изделий рулонного и листового типов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/90 

11

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к области неразрушающего контроля материалов и изделий, не обладающих магнитной проводимостью или обладающих ела- бо выраженными магнитопроводящими свойствами.

Цель изобретения повышение разрешающей способности, а также повышение производительности контроля.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, параллельно подклю- ченные к его выходу аттенюатор 2 напряжения , соединенный своим выходом через диодную ветвь 3 с параллельной КС-ячейкой 4, и катушку 5.возбуждения , устанавливаемую с одной стороны контролируемого изделия 6, усилитель 7 переменного тока, вторую диодную ветвь 8 и катушку 9 измерительного преобразователя, предназначенную для размещения с противоположной стороны контролируемого изделия 6 соосно с катушкой 5 возбуждения на фиксированном расстоянии от нее, двухоб- моточный реверсивный электродвигатель 10, усилитель 11 постоянного тока, вторую параллельно соединенную RC-ячейку и потенциометрический делитель 13 напряжения, при этом усилитель 7 переменного тока своим входом связан с катушкой 9 измерительного преобразователя, а выходом - с последовательно включенными второй диодной ветвью 8 и второй параллельно соединенной RC-ячейкой 12. Между точками соединения обеих диодных ветвей

3и 8 с нагружающими их КС-ячейками

4и 12 включен потенциометрический делитель 13 напряжения, к средней точке которого присоединен вход усилителя 11 постоянного тока, выход по- следнего соединен с управляющей обмоткой {не обозначена) реверсивного электродвигателя 10, ось которого кинематически соединена с подвижным контактом аттенюатора 2, а в цепи, содержащей потенциометрический делитель 13 напряжения и соединяющей между собой выход аттенюатору 2 и выход усилителя 7 переменного тока,

обе диодные ветви 3 и 8 включены последовательно-согласно.

Устройство функционирует следующим образом.

0 5 0 j Q .

5 Q

5

752

Подлежащее контролю изделие 6 с помощью пластин 14 и 15 вводится в зазор между катушкой 5 возбуждения и катущкой 9 измерительного индукционного преобразователя.

Переменное напряжение генератора 1 с подвижного контакта калиброванного плавного аттенюатора 2 поступает на диодную ветвь 3, нагруженную параллельной КС-ячейкой 4, в результате чего на этой ячейке формируется про- детектированный и отфильтрованный сигнал постоянного тока, уровень которого соответствует амплитуде переменного напряжения на выходе аттенюатора 2. При этом сигнал постоянного тока на КС-ячейке 4 имеет положитель- -ную полярность относительно Земли (корпуса устройства).

Одновременно с этим воздаваемое катушкой 5 возбуждения переменное магнитное поле наводит сквозь контролируемый участок изделия 6 переменную ЭДС в катушке 9 измерительного преобразователя. Указанная ЭДС, уровень которой для определенного сос- .тава изделий зависит от их тола1ины, повьш1ению уровня переменного сигнала, поступающего с подвижного контакта аттенюатора 2 на диодную ветвь 3,

В зависимости от толщины введенного между направляющими пластинами 14 и 15 изделия 6 и от его электрофизических свойств ЭДС,наводимая в катушке 9 измерительного преобразователя, широко изменяется при постоянном {стабилизированном ) уровне переменного сигнала генератора 1, питаю катушку 5 возбуждения.

Потенциал, снимаемый с делителя 13 на вход усилителя 11 постоянного тока, определяется как исходным (перед замером) положением подвижного контакта аттенюатора 2, так и величиной ЭДС, наведенной сквозь контролируемый участок изделия 6 в катушке 9 измерительного преобразователя.

В соответствии с соотношением величин снимаемых с КС-ячеек 4 и 2 напряжений , приложенных к делителю 13, вход усилителя I1 постоянного тока получает напряжение определенной полярности и величины. Электродвигатель 10 и связанный с его осью вращения подвижный контакт аттенюатора 2 вращаются до того момента, пока противо полярные друг другу напряжения на КС-ячейках,4 и 12 не достигают соотношения, при котором результирующий потенциал, поступающий с делителя 13 на вход усилителя 1 1 , не получает нулевого значения, когда электродвигатель 10 остановится.

Толщина контролируемого изделия 6 определяется при этом тем делением шкалы калиброванного аттенюатора 2, у которого остановилась стрелка-указатель аттенюатора 2 в момент останова электродвигателя 10.

Для любых последующих замеров нет в установке усиливается усилителем 7 переменного тока, с выхода которого переменный сигнал поступает на вторую диодную ветвь 8, нагруженную второй параллельной RC-ячей-, кой 12.

Формируемый на ячейке 12 выпрям- леннЕ)1й и отфильтрованный сигнал постоянного тока, пропорциональный по величине амплитуде переменной ЭДС наведенной в катушке 9 измерительного преобра;зователя, имеет отрицательную полярность относительно зем ли (корпуса устройства).

Концы резистивного потенциометри- ческого делителя 13 подключены к обе- ,им КС-ячейкам 4 и 12, при этом к ним оказываются приложенными два взаим- но противоположных по полярности на- пряжения постоянного тока, поэтому результирующее напряжение на подвижном контакте делителя 13 может изменять как .свою абсолютную величину, так и знак, проходя через нулевое значение,

В соответствии с этим с выхода усилителя 11 постоянного тока на управляющую обмотку (не обозначена) электродвигателя 10 поступает усиленное напряжение постоянного тока, приводящее ось (вал) электродвигателя 10 во вращение.

При поступлении с делителя 13 на вход усилителя 1I результирующего потенциала положительной полярности ось электродвигателя 10 и кинематически связанный с нею движок (подвижный контакт) аттенюатора 2 вращаются в направлении, отвечающем уменьшению уровня переменного напряжения, снимаемого с аттенюатора на диодную ветвь 3.

Соответственно при отрицательной полярности результирующего напряжя

НИН вращение электродвигателя 10 и перемещение контакта аттенюатора 2 происходит в направлении, отвечающем подвижного контакта аттенюатора 2 в какое-либо исходное положение, ибо данное устройство в процессе каждого измерительного цикла автоматически самоподстраивается.

Формула изобретения

Устройство для толщинометрии изделий рулонного и листового типов, содержащее генератор переменного то- ка, параллельно подключенные к его выходу аттенюатор напряжения, соединенный выходом через первую диодную ветвь с первой параллельной КС-ячейкой, и катушку возбуждения, устанавливаемую с одной стороны контролируемого изделия, усилитель переменного тока, вторую диодную ветвь и катушку измерительного преобразователя, предназначенную для размещения с противоположной стороны контролируемого изделия соосно с катушкой возбуждения на фиксированном расстоянии от нее, отличающееся тем, что, с целью повышения разрешающей способности, а также повышения производительности контро- пя, оно снабжено двухобмоточным реверсивным электродвигателем, усилителем постоянного тока, второй параллельной RC-ячейкой и потенциометри- ческим делителем напряжения, при этом усилитель переменного тока входом связан с катушкой измерительного преобразователя, а выходом - с последовательно включенными второй диодной ветвью и второй параллельной RC-ячейкой, между точками соединения обеих диодных ветвей с нагружающими их КС-ячейками включен потенциометричес- кий делитель напряжения, к средней . точке которого присоединен вход усилителя постоянного тока, выход последнего соединен с управляющей обмоткой реверсивного электродвигателя, ось которого кинематически соединена, с подвижным контактом аттенюатора, в цепи, содержащей потенциометричес- кий делитель напряжения и соединяющей между собой выход аттенюатора и выход усилителя переменного тока, а обе диодные ветви включены поапедователь- но-с6гласно.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля материалов и изделий, не обладающих магнитной проводимостью или обладающих слабо выраженными маг- нитопроводящими свойствами. Изобретение позволяет повысить разрешающую способность, оперативность измерений за счет введения в схему толщиномет- ра между катушкой возбуждения и ка-- тушкой измерительного преобразоватет ля элементов цепи сравнения и узлов цепей автоматического управления под- строечными операциями. Переменный сигнал генератора с аттенюатора поступает на первую диодную ветвь, нагруженную RC-ячейкой. Под действием поля в катушке измерительного преобразователя сквозь изделие наводится переменная ЭДС, усиливаемая усилителем, и детектируется второй диодной ветвью, нагруженной КС-ячейкой. На КС-ячейках формируются разнополярные относительно земли напряжения постон- ного тока, приложенные к концам делителя. Средняя точка делителя через усилитель соединена с реверсивным электродвигателем, ось которого кинематически связана с подвижным контактом аттенюатора. В соответствии с полярностью результирующего потенциала средней точки делителя электродвигатель вращается в том или ином направлении до автоматической установки подвижного контакта аттенюатора в положение, при котором обмотка электродвигателя обесточится. Толщина изделия определяется простым считыванием тех делений шкалы аттенюатора., у которых осгиовилась стрелка подвижного контакта аттенюатора в результате завершения каждого автоматизированного измерительного цикла. 1 ил. О S (Л с: IsD СП О сл