Вихретоковый толщиномер Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится к неразрушающему контролю методами вихревых токов и может быть использовано в машиностроении для измерения толщин изделий из неэлектропроводящих материалов ,

Целью изобретения является повыщ ние точности измерений за счет функционального преобразования нелинейных зависимостей в линейные величи- вы, выраженные в миллиметрах.

На чертеже приведена структурная схема устройства,

Вихретоковый толщиномер содержит соединенные последовательно генераторный блок 1, блок 2 первичного преобразователя, измерительный блок 3, преобразовательный блок 4, второй вход которого подключен к гене- роторному блоку 1 , и блок 5 индика ции, второй вход которого подключен к третьему выходу генераторного блока 1. Генераторный блок I содержит соединенные последовательно формирователь 6 задающих импульсов с кварцевой стабилизацией частоты, услитель-преобразователь 7, усилитель 8 мощности и симметрирующий трансфоматор 9, и делитель 10. Выход симмерирующего трансформатора 9 является первым выходом генераторного блока выход формирователя 6 задающих импусов - вторым выходом, а выход делитля 10 - третьим выходом генераторного блока 1. Блок 2 первичного преобразователя содержит соединенные последовательно мостовой Вихретоковый преобразователь 11 и блок 12 операционных усилителей. Измерительный блок содержит соединенные последова тельно источник 13 опорного напряжения, усилитель-ограничитель 14, к врому входу которого подключен выход блока 12 операционных усилителей, нелинейный преобразователь 15 и сумирующий усилитель 16, и источник 17 опорного напряжения, подключенны к второму входу суммирующего усилитля 16, выход которого является выходом измерительного блока 3.

Преобразовательный блок 4 содержит соединенные последовательно блок 18 интегрирования, компаратор 19, формрователь 20 заднего фронта и ключ

21,выход которого подключен к вторму входу блока 18 интегрирования, и соединенные последовательно триггер

22,вход которого соединен с компа

2

ратором 19, схему 23 заполнения, второй вход которой подключен к второму выходу генераторного блока 1, и делитель 24. Блок 5 индикации содержит соединенные последовательно триггер-де литель 25 тактовых импульсов, вход которого соединен с третьим выходом генераторного блока, и схему 26 совпа0 дения, второй вход которой является входом блока 5 индикации, линию 27 задержки, подключенную к выходу триггера-делителя 25 тактовых импульсов, и соединенные последовательно счет5 чик-дешифратор 28, входы которого подключены к выходам схемы 26 совпадения и линии 27 задержки, и цифровой индикатор 29.

Устройство работает следующим об0 разом.

Формирователь 6 задающих импульсов вырабатывает тактовое напряжение частотой 100 кГц, После усиления этот сигнал поступает на мостовой вихрето5 ковый преобразователь 11, преобразующий информацию о толщине контролируемого материала в электрический сигнал, который поступает в измерительный блок 3 для усиления и ограничения. В измерительном блоке 3 осуществляется коррекция сигнала по началу и концу шкалы с помощью источников 13 и 17 опорного напряжения и линеаризации сигнала в нелинейном преобразователе 13, Затем сигйал поступает в преобразовательный блок 4, где преобразуется в пилообразное, а затем в прямоугольное напряжение частотой, пропорциональной величине информативного параметра, заполняемое тактовыми импульсами.

0

5

0

Полученные пачки импульсов поступают на блок индикации, на второй 45 вход которого поступают калиброванные импульсы частотой 1 Гц от делителя 10. Счетчик-дешифратор 28 подсчитьша- ет импульсы, число которых отражается на цифровом индикаторе 29,

50

Формула изобретения

Вихретоковый толщиномер, ссдержа- щий соединенные последовательно гене- gg раторный блок, блок первичного преобразователя, измерительный блок, преобразовательный блок и блок индикации, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, генераторный блок выполнен в виде соединенных последовательно формирователя задающих импульсов с кварцевой стабилизацией частоты, усилителя-преобразователя, усилителя мощности и симметрирующего трансформатора, и делителя, подключенного к выходу формирователя задающих импульсов с кварцевой стабилизацией частоты, блок первичного преобразователя выполнен в виде соединенных последовательно мостового вихретокового преобразователя, подключенного к выходу симметрирующего трансформатора, и блока операционных усилителей, измерительный блок выполнен в виде соединенных последовательно первого источника опорного напряжения, усилителя-ограничителя, второй вход которого является входом измерительного блока , нелинейного преобразователя и сумматора, и второго источника опорного Напряжения, подключенного к второму входу сумматора, выход

Редактор Е.Копча

Составитель Ю.Глазков

Техред М.Ходаиич Корректор С.Шекмар

Заказ 4122/40 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

Лроизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

которого является выходом измерительного блока, преобразовательный блок выполнен в виде соединенных последовательно интегратора, компаратора, формирователя заднего фронта импульсов и ключа, выход которого подключен к второму входу интегратора, и соединенных последовательно триггера, подключенного к компаратору, схемы заполнения, второй вход которой подключен к выходу формирователя задающих импульсов с кварцевой стабилизацией и делителя, а блок индикации выполнен в виде соединенных последовательно триггера-делителя тактовых импульсов, подключенного к выходу делителя генераторного блока, схемы совпадения, второй вход которой является входом блока индикации, счетчика-дешифратора и цифрового индикатора, и линии задержки, включенной между выходом триггера-делителя и вторым входом счетчика дешиф-

ратора.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано в мащиностроении для измерения толщин изделий из неэлектропроводящих материалов. Целью изобретения является повьшение точности измерений за счет функционального преобразования нелинейных зависимостей в линейные величины, выраженные в миллиметрс1Х. Формирователь 6 задающих импульсов вырабатывает стабилизированные кварцем тактовые импульсы. Полученный сигнал питает первичный преобразователь, преобразующий информацию о толщине в электрический сигнал, который в измерительном блоке 3 усиливается, ограничивается и линеаризуется. Полученный сигнал, линейно зависящий от толщины, преобразуется в пачку тактовых импульсов, число импульсов в пачке определяет толщину изделия. В блоке 5 индикации счетчик- дешифратор 28 подсчитывает число импульсов, полученное значение отображается на цифровом индикаторе 29. 1 ил. (Л со со ел