Устройство для вихретокового контроля Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, металлургической промьшшенности для контроля качества электропроводящих изделий по величине удельной электрической проводимости.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет линеаризации выходной характеристики устройства для вихретокового контроля.

На -чертеже изображена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор 1, вихретоковый преобразователь (ВТП) 2, фазовый детектор 3, опорный вход которого соединен с автогенератором , делитель 4 напряжений, сумматор 5, аттенюатор 6, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 7 и индикатор 8, а также сумматор 9, Один вход которого подключен к выходу фазового детектора 3, а выход - ко второму входу делителя 4 напряжений, сумматор 10, один вход которого.подключен к выходу делителя 4 напряжений, а выход - к опорному входу (АЦП) 7, блок 11 опорных напряжений, выходы которого подключены ко входам сумма- торов 5,9 и 10.

Для линеаризации выходной характеристики устройства используется непрерывное функциональное преобразо вание выходного сигнала фазового детектора вида

1 + КаХ

где V - выходной сигнал устройства; К,,К,К - постоянные коэффициенты;

X 4 1 +

где V - выходное напряжение фазового

детектора; К и К5 - постоянные коэффициенты.

Выражение (l) предопределяет введение в схему устройства трех сумматоров, делителя напряжений, аналого- цифрового преобразователя и блока опорных напряжений.

V К.

KjV

(1)

(2)

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1 питает синусоидальным током ВТП 2. Выходной сигнал ВТП 2, несущий информацию об объекте контроля, поступает на вход фазового детектора 3. При этом выходной

0

5

0

35

сигнал (V) последнего прямо пропорционален углу фазы вносимого напряжения ВТП относительно опорного напряжения, подаваемого с автогенератора 1 на опорный вход фазового детектора 3, В блоках 4 - 7, 9 и 10 осуществляется непрерывное функциональное преобразование сигнала в соответствии с выражением (1). При этом выходные напряжения блока 11 опорных напряжений являются аналогами постоянных коэффициентов, вхо- . дящих в выражение (Г) и принятых за единицу. АЦП 7 помимо преобразования сигналов, поступающих на его сигнальный вход, в цифровой код, отображаемый на индикаторе 8, выполняет также и функцию делителя напряжений согласно выражению (1). При этом делимым является напряжение, подаваемое на сигнальный вход АЦП 7 с выхода аттенюатора 6 (с помощью последнего путем изменения его коэф- -, фициента передачи выставляется верх30

40

45

50

55

НИИ предел измерений), а делителем является напряжение, подаваемое на опорный вход АЦП 7 с выхода сумматора

10.

1

Точность измерений обеспечивается за счет высокой линейности выходной характеристики при минимальной чувствительности к вариациям зазора. Так в цифровом приборе ВЭ-11НЦ, где использовано данное техническое решение, погрешность измерения удельной электрической проводимости не . превышает 3% при допустимой величине зазора между ВТП и контролируемой поверхностью до 0,25 мм.

Формула изобретения

Устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные автогенератор, вихретоковый преобразователь и фазовый детектор, второй вход которого соединен с автогенератором, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено подключенными к выходу фазового детектора последовательно соединенными делителем напряжений, сумматором, аттенюатором и аналого- цифровым преобразователем, выход которого подключен к индикатору, вторым сумматором, вход которого подключен к выходу фазового детектора а

313107094

выход - к второму входу делителя на-входу аналого-цифрового преобразовапряжений, третьим сумматором, входтеля,и блоком опорных напряжений,выхокоторого подключен к выходу делите-ды которого подключенык вторым входам

ля напряжений, а выход - к второмупервого,второго и третьего сумматоров.

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, металлургической промьшшенности для контроля качества электропроводящих изделий по величине удельной электрической проводимости. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет линеаризации выходной зависимости устройства для вихретокового контроля. Устройство содержит автогенератор 1, питающий вихретоковый преобразователь (ВТП) 2, сигнал которого поступает в фазовый детектор 3. В свою очередь, выходной сигнал последнего, прямо пропорциональный углу фазы вносимого в ВТП 2 напряжения, поступает на вход линеаризато- ра, представляющего собой совокупность делителя напряжений 4, сумматоров 5,9,10, блока II рпорных напряжений, аттенюатора 6 и аналого-цифрового преобразователя 7, где обработка сигнала фазового детектора 3 осуществляется по следующей функции преобразователя сигналов: V К,(1 + К2Х)/(1 + К,Х), где V - показания индикатора 8; К, К, К - постоянные коэффициенты; X К4 и/(1 + ); и - выходное напряжение фазового детектора 3; К, Kg - постоянные коэффициенты. 1 ил. А. i (Л со О о i;o