Вихретоковый толщиномер Советский патент 1987 года по МПК G01B7/06 

t129

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины изделий вихре-, токовыми методами, в частности для толщинометрии покрытий.

Цель изобретения - повьшение точности измерения за счет использования относительного метода измерения с периодическим обновлением информации.

На чертеже приведена блок-схем.а . толщиномера.

Толщиномер состоит из генератора 1 гармонических колебаний, к выходу которого подключены эталонный и измерительный преобразователи 2 и 3, сво- шчи выходами соединенные с входами :коммутатора 4, выход которого соединен с усилителем 5, детектора 6, cyi-fl-iaTopa 7, причем первый вход + сумматора 7 подключен непосредственно к выходу детектора 6, а второй вход - - через первый блок 8 памяти, аналого-цифрового преобразователя 9 двойного интегрирования, сигнал на : информационный вход И которого поступает непосредственно с выхода сумматора 7, а на вход опорного сигнала О - через второй блок 10 памяти, индикатора 11 и блока 12 управления, выход которого соединен с управляющими входами у коммутатора 4, блоков 8 и 10 памяти и аналого-цифрового преобразователя 9. Позициями 13 и 14 обозначены потенциометры на выходе эталонного преобразователя и на входе первого блока 8 памяти.

Толщиномер работает следующим образом,

.Генератор запитывает током высокой частоты измерительный и эталонный преобразователи 3 и 2. При изменении .контролируемого параметра изменяется выходной сигнал U измерительного .преобразователя 3, Под воздействием управляющего сигнала, вырабатьшаемого блоком 12 управления, коммутатор 4 подключает к входу соединенных последовательно усилителя 5 и детектора 6

поочередно сигналы U и U с выходов эталонного и измерительного преобразователей 2 и 3. Одновременно, что обеспечивается блоком 12 управления, в первом блоке 8 памяти каждый такт запоминается напряжение постоянного тока k U , пропорциональное сигналу эталонного преобразователя 2, В результате на выходе сумматора 7 формируются два разделенных во времени сигнала

5 0 5

0

5

5

и,. - kUg и

0

и - k и ,

Э3

Под воздействием управляющих импульсов во втором блоке 10-памяти запоминается сигнал U - kU , который поступает на вход сигнала О аналого-цифрового преобразователя 9,

Выходной код аналого-цифрового преобразователя 9 двойного интегрирования определяется выражением

Z Z и, - ku - где ZQ - постоянный коэффициент.

Индицируемая величина определяется отношением информационного и опорного сигналов, на которые в одинаковой мере воздействуют дестабилизирующие факторы. Реализация относительного измерения информационного сигнала и периодическая (например, с частотой питающей сети) перезапись сигналов в блоках памяти позволяют исключить влияние на результаты контроля температурной и временной нестабильности выходного напряжения генератора и коэффициента передачи измерительного блока, что в сочетании с цифровьм отсчетом обеспечивает вы- высокую точность контроля.

Регулировка толщиномера при измерении, например, толщины покрытий производится следующим образом. Измерительный преобразователь 3 устанавливается на образец без покрытия и при помощи потенциометра 13 вырав- ниваются сигналы с измерительного -к эталонного преобразователей 3 и 2, что фиксируется по нулевому показанию на индикаторе 11. Затем измери тельный преобразователь 3 устанавливается на образец с известной толщиной покрытия и, изменяя коэффициент k, при помощи потенциометра 14 добиваются индикации указанной толщины покрытия в общепринятых единицах измерения .

Формула изобретения

Вихретоковый толщиномер, содержащий генератор, подключенный к нему измерительный преобразователь, усилитель, соединенный с ним детектор и индикатор, отличающийся тем, что, с целью повьщ1ения точности измерения, он снабжен эталонным пре312985

образователем, подключенным к генератору, коммутатором, входы которого соединены с эталонным и измерительным преобразователями, а выход - с усилителем, подключенными к выходу 5 детектора последовательно соединенными сумматором и аналого-цифровым преобразователем двойного интегрирования, выход которого подключен к индикатору, первым блоком памяти, JO

Редактор С.Патрушева Заказ 875/40

Составитель И.Кесоян Техред М.Ходанич

Тираж 678 ВНИЖ1И Государственного комитета СССР

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

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

94

включенным между выходом детектора и вторым входом сумматора, вторым блоком памяти, включенным между выходом сумматора и входом опорного сигнала аналого-цифрового преобразователя, и блоком управления, выходы которого соединены с управляющими входами коммутатора, первого и второго блоков памяти и аналого-цифрового преобразователя ,

Корректор И.Эрдейи Подписное

Изобретение касается неразрушающего контроля материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины покрытий. Цель изобретения - повышение точности измерения : за счет использования относительного метода измерения с периодическим обновлением информации в блоках памяти и введения цифрового отсчета. Индицируемый сигнал вихретокового толщиномера определяется отношением информационного сигнала и опорного сигнала Uj-kUg, полученных соответственно с помощью измерительного преобразователя 3, сигнал которого периодически через коммутатор 4, усилитель 5 и детектор 6 поступает на один вход сумматора 7 и через ту же цепочку и первый блок 8 памяти - на второй вход сумматора 7, и с помош 5Ю зталон- ного преобразователя 2 через те же блоки - на сумматор 7. Результирующий сигнал получают на аналого-цифровом преобразователе 9, подключенном к вы- д. ходу сумматора 7 и выходу второго блока 10 памяти. 1 ил.