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

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет линеаризации передаточной характеристики.

логичный вход ЦАП 5. Таким образом, в зависимости от кода h младших разрядов АЦП 4 на выходе ЦАП 5 напряжение линейно изменяется от О до i/i-i/o 5 для первого участка, до U, -U для второго участка и т. д. Это напряжение поступает на один из входов сумматора 6, на другой вход которого подается напряжение с выхода муль- типлексорного блока 9, т.е. UQ для первого участка, t/i для второго участка и т. д. В реНа фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого цифрового устройства для вихретокового контроля, на

о4 П - - I

фиг. 2 - график, поясняющий работу fU зультате на выходе сумматора б напряжение устройства.линейно зависит от величины контролируУстройство (фиг. 1) содержит последо-емого параметра. Если блок 8 зафиксивательно соединенные автогенератор 1, вих-рованных напряжений вырабатывает постоянретоковый преобразователь 2, блок 3 об-„ые напряжения, то на выходе сумматора 6

работки информации, АЦП 4, ЦАП 5, сумма- также будет постоянное напряжение, кото- тор 6 и цифровой индикатор 7, последо-рое поступает на цифровой индикатор 7. вательно соединенные блок 8 фиксированных напряжений и мультиплексорный блок 9,При использовании в блоке 8 фикси- входы управления которого подключены рованвых напряжений постоянного напря- к старшим разрядам АЦП 4, один из выхо- жения в устройстве может возникнуть до- дов мультиплексорного блока 9 подключен 20 полнительная погрешность, связанная с температурным дрейфером напряжения смещения в сумматоре 6. Для прецизионного измерения в блоке 8 фиксированных напря- можно использовать переменное напрявыходом сумматора 6 и входом цифрового . жение фиксированной амплитуды-. При этом индикатора 7.полностью исключается влияние температурного дрейфа напряжения смещения операционных усилителей на точность измерений. В этом случае на выходе сумматора 5 включается амплитудный детектор 10, прек второму входу сумматора 6, а другой выход - к аналоговому входу ЦАП 5.

Кроме того, устройство содержит амплитудный детектор 10, включенный между выходом cyi индикатора

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1 питае т вихретоковый преобразователь 2, сигнал с выхода которого поступает в блок 3 обработки информац 1и. На выходе последне го появляется Q образующий переменное напряжение 6 в

постоянное, которое подается на вход цифрового индикатора 7.

постоянное напряжение, величина которого зависит от контролируемого параметра как это показано, например, на фиг. 2. Эта зависимость разбивается на линейных участков (на фиг. 2 ). Количество таких участков определяется требуемой о точностью кусочно-линейной аппроксимации. Напряжение с выхода облока 3 обработки информации поступает на вход АЦП 4, где преобразуется в двоичный параллельный код. Блок 8 фиксированных напряжений выдает набор постоянных или переменных напряжений с фиксированной амплитудой, величина которой соответствует величине контролируемого параметра в узловых точках (Uo, и, ..., Uz)n младших разрядов

40

Формула изобретения

1. Цифровое устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные автогенератор, вихретоковый преобразователь, и блок обработки информации, а также цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля за счет линеаризации передаточной характеристики, оно дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, мультиплексорный блок, блок

фиксированных напряжений, цифроаналогоАЦП 4 подключены к цифровым входам г вый преобразователь и сумматор, вход ЦАП 5, а оставшиеся т старших разря-аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока обработки информации, младшие разряды выхода аналого-цифрового преобразователя подключены к цифровым входам цифроаналогового

дов - к входам управления мультиплексорного блока 9, на выходах которого коммутируются в зависимости от кода т старших разрядов АЦП 4 два напряжения

блока 8 фиксированных напряжений. При 50 преобразователя, а старшие - к управляю- этом если код на выходе АЦП (), на первом выходе мультиплексорного блока 9 будет скоммутировано напряжение UQ, а на втором - напряжение fy, -УО, если ()(2 -1), на

щим входам мультиплексорного блока, коммутируемые входы которого соединены с выходами блока фиксированных напряжений, а выходы - с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя и одним первом, выходе будет скоммутировано на- 55 из входов сумматора, другой вход которого пряжение U, а на втором - напряжениесоединен с выходом цифроаналогового преи -t/i, и т. д. Напряжение с выходаобразователя, а выход - с цифровым индимультиплексорного блока 9 подает ся на ана-катором.

логичный вход ЦАП 5. Таким образом, в зависимости от кода h младших разрядов АЦП 4 на выходе ЦАП 5 напряжение линейно изменяется от О до i/i-i/o для первого участка, до U, -U для второго участка и т. д. Это напряжение поступает на один из входов сумматора 6, на другой вход которого подается напряжение с выхода муль- типлексорного блока 9, т.е. UQ для первого участка, t/i для второго участка и т. д. В - - I

зультате на выходе сумматора б напряжение линейно зависит от величины контролируо

40

Формула изобретения

1. Цифровое устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные автогенератор, вихретоковый преобразователь, и блок обработки информации, а также цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля за счет линеаризации передаточной характеристики, оно дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, мультиплексорный блок, блок

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу

сумматора, а выход - к цифровому индикатору.

Фиг.1

4()

-ifyn .

v//t - /

Uo V,

фиг. г

Составитель А. Мягков

Редактор А. ЛежнинаТехред И. ВересКорректор В. Бутяга

Заказ 2959/48Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материала и изделий и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, металлургической промышленности в ряде других областей народного хозяйства. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет линеаризации выходной характеристики. Устройство содержит автогенератор, питаюший вихретоковый преобразователь, сигнал с которого поступает в блок обработки информации. Далее для линеаризации выходной характеристики используется аналого-цифровой преобразователь, включенный на выход блока обработки информации блок фиксированных напряжений, мультиплексорный блок, к аналоговым входам которого подключены выходы блока фиксированных напряжений, а входы управления соединены со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, имеется цифроаналоговый преобразователь с информационными входами, соединенными с выходами младших разрядов аналого-цифрового преобразователя, и с аналоговым входом, подключенным к одному из выходов мультиплексорного блока. К выходу цифроаналогового преобразователя подключен сумматор, другой вход которого соединен с вторым выходом мультиплексорного блока. Если блок фиксированных напряжений вырабатывает набор постоянных напряжений, то выход сумматора подключается непосредственно к цифровому индикатору. Для дальнейшего повышения точности измерений за счет устранения влияния дрейфов в цепях постоянного тока в блоке фиксированных напряжений могут вырабатываться переменные напряжения фиксированных амплитуд. В этом случае между сумматором и индикатором включается амплитудный детектор. Таким образом в устройстве реализуется ку очно- линейная аппроксимация выходной характеристики. 1 3. п. ф-лы. 2 ил. ю (О со N3 СО со 4 СО