Устройство для электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных деталей Советский патент 1987 года по МПК G01N27/72 

1

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для проведения неразрушающего контроля материалов и изделий.

Цель изобретения - повышение помехозащищенности устройства.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройстваJ на фиг. 2 - временная диаграмма его работы.

Устройство содержит намагничивающую систему 1, считывающую катушку 2, выход которой соединен с входом усилителя 3, выходом соединенного с входами ключа 4 и первого компаратора 5, причем выход ключа 4 соединен с входом интегратора 6, а выход компаратора 5 - с входом формирователя 7 строб-импульса и yпpaвляюшJ м входом ключа 4. Вход элемента 8 задерж1302180 2

тора 5, последний открывает ключ 4. При этом сигнал с выхода усилителя 3 поступает на вход интегратора 6 (фиг,26). Сигнал на выходе послед- с него, изменяется по закону U,

r-iО

К U.dt, где К - постоянная ин -1

тегратора 6. В исходном состоянии напряжение на выходе интегратора 6 меньше напряжения, задаваемого источником 13 опорного напряжения.

to

В момент времени t,j (фиг. 2 г), когда

напряжение на интеграторе 6 превысит уровень опорного напряжения, компаратор 14 Срабатывает (фиг.23), раз- блокировывает элемент И 15 и через инвертор 16 блокирует элемент И 17. В момент времени t, когда сигнал на выходе усилителя 3 станет меньше порога срабатывания компаратора 5, этот

ки соединен с входом запуска аналого- 20 компаратор снова срабатывает и закрывает ключ 4. Напряжение на интеграторе 6 при этом пропорционально величине остаточного магнитного потока в центральном сечении детали 11. При повторном срабатывании компаратора 5 в момент времени t (фиг.2е) на выходе формирователя 7 появляется импульс, который через элемент И 15 (фиг.2э(д поступает на стробирующий вход зацифрового преобразователя 9, выходом соединенного с входом блока 10 регистрации, причем контролируемая деталь 11 расположена на транспортере 12-либо движется в доль направляющего желоба (не показано). Выход источника 13 опорного напряжения соединен с вторым входом второго компаратора 14, а выход интегратора 6 25

с первым входом компаратора 14 и вхо пуска преобразователя 9 и вход эле- дом- аналого-цифрового преобразователя 9, выход компаратора 14 соединен с первым входом элемента И 15 и входом инвертора 16, выходом соединенного с первым входом второго элемента И 17, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ 18, вторым входом соединенного с выходом элемента 8 задержки. Выход формирователя 7 строб-импульса соединен с вторыми входами элементов И 15 и 17, а выход элемента ИЛИ 18 - с управляющим входом интегратора 6.

Устройство работает следуюпщм образом.

Контролируемая деталь 11 проходит по транспортеру 12 сквозь намагничивающую систему 1, где намагничивается до насьш5ения. Считывающая катушка

мента 8 задержки. Через заблокированный инвертором 16 второй элемент И 17 строб-импульс с выхода формирователя 7 не проходит. По этому -им35 пульсу преобразователь 9 производит аналого-цифровую обработку сигнала интегратора 6 и вьщаст информацию на вход блока 10, Элемент 8 задерживает импульс с формирователя 7 на

время, необходимое для срабатывания преобразователя 9, после чего импульс с выхода элемента 8 задержки через элемент РШИ 18 (фиг.2) поступает на управляющий вход инте45 гратора 6 и сбрасывает его в ноль. При этом компаратор 14 устанавливается в исходное состояние, блокирует элемент И 15 и через инвертор 16 разблокировывает элемент И 17. Уст2 находится за намагничивающей систе- 50 ройство готово к контролю следующей мой 1 по ходу движения контролируемой детали. детали 11, Проходя сквозь считывающую 2, намагниченная деталь наводит, в ней

сигнал, котррьй через усилитель 3 поСигнал помехи, поступающий на вход усилителя 3 от считывающей катушки 2 (фиг,2а, момент времени t), ступает на входы ключа 4 и компара- 55 характеризуется, как правило, ампли- тора 5. В момент времени t (фиг,28), тудой, сравнимой или даже превосходящей амплитуду информационного сигнала и существенно меньшей длительнокогда сигнал на выходе усилителя 3 . превысит порог срабатьшания компараВ момент времени t,j (фиг. 2 г), когда

напряжение на интеграторе 6 превысит уровень опорного напряжения, компаратор 14 Срабатывает (фиг.23), раз- блокировывает элемент И 15 и через инвертор 16 блокирует элемент И 17. В момент времени t, когда сигнал на выходе усилителя 3 станет меньше порога срабатывания компаратора 5, этот

0 компаратор снова срабатывает и закрывает ключ 4. Напряжение на интеграторе 6 при этом пропорционально величине остаточного магнитного потока в центральном сечении детали 11. При повторном срабатывании компаратора 5 в момент времени t (фиг.2е) на выходе формирователя 7 появляется импульс, который через элемент И 15 (фиг.2э(д поступает на стробирующий вход за пуска преобразователя 9 и вход эле-

мента 8 задержки. Через заблокированный инвертором 16 второй элемент И 17 строб-импульс с выхода формирователя 7 не проходит. По этому -им35 пульсу преобразователь 9 производит аналого-цифровую обработку сигнала интегратора 6 и вьщаст информацию на вход блока 10, Элемент 8 задерживает импульс с формирователя 7 на

время, необходимое для срабатывания преобразователя 9, после чего импульс с выхода элемента 8 задержки через элемент РШИ 18 (фиг.2) поступает на управляющий вход инте45 гратора 6 и сбрасывает его в ноль. При этом компаратор 14 устанавливается в исходное состояние, блокирует элемент И 15 и через инвертор 16 разблокировывает элемент И 17. Устстью. в производственных условиях по меха такого вида наводится на считывающую катушку 2 при включении и выключении двигателей, станков, мощных ламп, и т.п. Сигнал помехи так же, как и информационньй сигнал, вызывает срабатывание компаратора 5 и через открытый ключ 4 поступает на вход интегратора 6. Величина напряжения на выходе источника 13 опор- ноге напряжения выбирается такой, чтобы величина проинтегрированного однополярного импульса сигнала помехи не превысила этого напряжения. Тогда интегрирование сигнала помехи не приводит к срабатьшанию компаратора 14, и элементы И 15 и 17 остаются в исходных состояниях. В момент времени tg, когда сигнал импульса помехи на выходе усилителя 3 станет меньше порога срабатьшаиия компаратора 5, последний закрьгоает ключ 4. При этом формирователь 7 формирует строб-импульс, который через разблоки рованньй элемент И 17 и элемент ИЛИ

18 поступает на управляющий вход интегратора 6 и сбрасывает его в ноль. Через элемент И 15 строб-импульс от формирователя 7 не проходит и не вызывает ложного срабатывания преобразователя 9 и блока 10 регистрации. Таким образом, помехозащищенность устройства не зависит от уровня срабатывания компаратора 5, а определяется напряжением регулируемого источника опорного напряжения,что позволяет отстроиться от любой помехи, вольт- секундная площадь однополярного импульса которой меньше минимально возможной вольт-секундной площади одно- полярного импульса информационного сигнала. Практически это обеспечивает полную отстройку от помех. Так как уровень срабатывания первого компаратора не влияет на помехозащищенность предложенного устройства, он может быть выбран близким к нулю, что позволит практически полностью исключить влияние скорости движения деталей на результаты контроля.