Имитатор сигналов для настройки и калибровки вихретоковых приборов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

10

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для н§стройки и калибровки вихретоковых приборов.

Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей за счет имитации изменения положения дефекта относительно начала и конца длинномерного изделия.

На фиг. 1 представлена структур- ;,ная схема имитатора сигналов для ; настройки и калибровки вихретоковык приборов; на фиг. 2 - схема блока управления временем задержки,

I

Имитатор сигналов для настройки и калибровки вихретоковых пр иборов содержит контур, включающий в себя катушку 1 индуктивности, первый пассивный двухполюсник 2, последователь- 20 но соединенные генератор 3 синхро- импульсов, первый 4 и второй 5 бло- ки задержки и первый формирователь 6 импульсов, выход которого подключен

Имитатор работает следующим образом.

При расположении имитатора сигналов в рабочей зоне преобразовател катушка 1 индуктивно связана с гене ратором 11 контролируемого прибора через генераторную катушку 12 его преобразователя, а также с индикато ной катушкой 14 того же преобразова теля.

Генераторная катушка 12 преобразователя наводит в катушке 1 имитатора ЭДС, которая является источни15 ком тока контура. При этом ток, про текаюш1ий по катушке 1, наводит ЭДС в индикаторной катушке 14 преобразо вателя, т.е. имитация сигнала от ис комого параметра изделия осуществля ется катушкой 1.

Контролируемое длинномерное изде лие (не показано), проходя через вихретоковый преобразователь, вызывает на его выходе импульсы от на

к первому пассивному двухполюснику 2 25 чала, дефекта и конца контролируеподключенные к выходу генератора 3 синхроимпульсов последовательно соединенные второй формирователь 7 импульсов и второй.пассивный двухполюсник 8 и подключенные к выходу пер- 30 длинномерного изделия конечной длины через рабочую зону вихретокового преобразователя.

Имитация перемещения длинномерного изделия конечной длины с дефектом

35 через, рабочую зону преобразователя осуществляется формированием калиброванных по форме, амплитуде и фазе импульсов-. Калиброванный импульс Начало эквивалентен сигналу от пе40 ремещения начала длинномерного изделия через рабочую зону преобразователя и формируется вторым формирователем 7 импульсов и вторым пассивным двухполюсником 8.

45 Калиброванный импульс Дефект эквивалентен сигналу от перемещения через рабочую зону преобразователя длинномерного контролируемого изделия конечнод длины с минимальным ис5Q кусственным дефектом и формируется первым блоком 4 задержки, третьим формирователем 9 импульсов и третьим пассивным двухполюсником 10,

Калиброванный импульс Конец экgg вивалентен сигналу от перемещения конца длинномерного изделия .через рабочую зону преобразователя и формируется первым 4 и вторым 5 блоками задержки, первым формирователем

вого блока 4 задержки последовательно соединенные третий формирователь 9 импульсов и третий пассивный двухполюсник 10, а выходы второго и третьего пассивных двухполюсников 8 и 10 подключены к катушке 1 индуктивности. Схема включает в себя также генератор 11 контролируемого прибора, генераторную катушку 12 его пре- о бразователя, индикаторные катушки 13 и 14, блок 15 Управления, выходы которого подключены к дополнительным входам блоков 4 и 5 задержки, причем последние выполнены с регулируемым временем задержки. Блок 15 управления выполнен в виде резистивного делителя напряжения со ступенчато изменяемым коэффициентом деления, который, в свою очередь, может быть выполнен из сдвоенного переключателя 16, имеющего п рабочих положений, и двух групп резисторов по п резисторов в каждой. Величины сопро- тив.пений внутри каждой из групп различны, а между группами - попарно, равны, т.е. Rf R , R 4l , . . .R R , где R, R - соответственно величины сопротив.дений первой и второй групп резисторов.

0

Имитатор работает следующим образом.

При расположении имитатора сигналов в рабочей зоне преобразователя катушка 1 индуктивно связана с генератором 11 контролируемого прибора через генераторную катушку 12 его преобразователя, а также с индикаторной катушкой 14 того же преобразователя.

Генераторная катушка 12 преобразователя наводит в катушке 1 имитатора ЭДС, которая является источни- 5 ком тока контура. При этом ток, про- текаюш1ий по катушке 1, наводит ЭДС в индикаторной катушке 14 преобразователя, т.е. имитация сигнала от искомого параметра изделия осуществляется катушкой 1.

Контролируемое длинномерное изделие (не показано), проходя через вихретоковый преобразователь, вызывает на его выходе импульсы от намого изделия. При этом блок автоматики дефектоскопа воспринимает импульс Дефект только после прохождения импульса Начало от начала

3

первым пассивным днух6 импульсов и полюсником 2.

Регулирование имитируемых сигналов Начало, Дефект и Конец по амплитуде и фазе осуществляется изменением тока в контуре имитатора и производится изменением комплексных сопротивлений пассивных двухполюсников 2, 8 и 10,

Изменяя соотношение действительной и мнимой частей комплексных сопротивлений при,условии постоянства их модуля, может менять фазу вносимого сопротивления без изменения ег модуля. При изменении суммы действительных и мнимых частей при условии что их отношения постоянны, можно менять модули вносимого сопротивления без изменения его фазы.

Имитация перемещения сигнала от дефекта относительно сигналов от начала и конца длинномерных изделий производится изменением времени за- держки первого блока 4 задержки. Однако при этом происходит задержка момента появления импульса Конец, что недопустимо, так как длина и скрость перемещения длинномерных изделий конечной длины на практике неиз

менны.

I

Чтобы момент появления импульса

Конец по отношению к моменту появления импульса Начало оставался неизменным, необходимоj изменяя вре мя задержки первого блока 4 задержк в одну сторону, синхронно изменять время задержки второго блока 5 задержки в другую сторону. Например, при увеличении времени задержки на определенную величину, что эквивалентно перемещению импульса Дефект от импульса Начало к импульсу Конец, необходимо уменьшить время задержки второго блока 5 задержки на ту же самую величину. При этом блок 15 управления реализует следующий алгоритм управления:

Ч.А K-ci,

гад

- t oft-ei

К,

де t

и-е здд

1 f -адд. ад

сх суммарное максимальное время задержки последовательно включенных блоков 4 и 5 задержкиi время задержки блоков 4 и 5 задержки; регулируемый параметр блока задержки;

К - коэффициент пропорциональности.

Необходимая задержка момента появления импульса Конец по отношению к моменту появления импульса Начало определяется сопротивлением

R

R, + R.

Величина сопротивления первого резистора (R R ) при условии равномерности разбиения упомянутого интервала времени выбирается из условия

.к .; -г- .

1 П П

20

в соответствии с зтим рассчитыва- ется каждый резистор. Так величина сопротивления п-го резистора равна

тг - R -

uR п

При этом сумма величин сопротивлений двух одновременно включенных резисторов между группами резисторов при любом положении сдвоенного переключателя 16 оказывается неизменной и равной

I

R,

R; + R,

tr

Xn-i)

.R +R

ir

Последнее равенство отражает неизменность задержки момента появления импульса Конец по отношению к моменту появления импульса Начало при любом из возможных моментов появления импульса Дефект между ними.

При установленных согласно фиг.2 положениях сдвоенного переключателя задержка момента появления импульса Дефект по отношению к моменту появления импульса Начало равна максимальной величине и определяется из выражения

Чад

KR к. U R . п,

50

откуда

R uR п .

Тем самым имитатор сигналов имитирует- расположение дефекта около конца длинномерного изделия. При этом задержка момента появления импульса Конец по отношению к моменту появ 1355922

ления импульса Начало определяется из следующего выражения:

кон

к,(к:ч

к;,) к

При имитации расположения дефекта около начала длинномерного изделия подвижные контакты сдвоенного переключателя устанавливаются в верхнее положение (фиг. 2), При этом задержка момента появления импульса Дефект по отношению к моменту появления импульса Начало равна минимальной

Таким образом, имитатор сигналов .для настройки и калибровки вихретоко- вых приборов имитирует сигналы от де- R-- . (1) .- фекта в любом положении относитель2-Ь

но сигналов от начала и конца длинномерных изделий при одновременной имитации стабильной длины и скорости перемещения длинномерного изделия от- 10 носительно преобразователя.

Формула изобретения 1. Имитатор сигналов для настройвеличине и определяется из следующего 15 ки и калибровки вихретоковых приборов

выражения:

- к Чад- К

R К. U R.

Задержка момента появления импульса Конец по отношению к моменту йоявления импульса Начало определяется из следующего выражения

) R.по авт.св. № 1226275, отличающийся тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей , за счет имитации изменения положения 20 дефекта относительно начала и конца длинномерного изделия, он снабжен блоком управления временем задержки, блоки задержки выполнены регулируемыми, а их управляющие входы подклю- (2) ,25 чены к выходам блока управления временем задержки,

2. Имитатор по п. 1, отличающийся тем, что блок управления временем задержки выполнен в

Равенство выражений (1) и (2) доказывает независимость задержки времени появления импульса Конец по отношению к моменту появления импуль- ЗО виде резистивного делителя напряжения са Начало от момента появления им- со ступенчато изменяемым коэффициен- пульса Дефект.том деления.

Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения - расширение эксплуатационных возможностей. Имитатор позволяет аттестовывать дефектоскопы за счет получения сигналов имитации начала, дефекта, конца и перемещения сигнала от дефекта относительно сигналов от начала и конца длинномерных изделий конечной длины на выходе преобразователя, одинаковых с сигналами при контроле образцов. Генераторная катушка 12 преобразователя наводит в катушке 1 имитатора ЭДС, которая является источником тока контура. При этом ток, протекающий по катушке 1, наводит ЭДС от генератора 11 в индикаторную катушку 14 преобразователя. Имитация длинномерного изделия конечной длины с дефектом осуществляется формированием калиброванных импульсов Начало, Дефект и Конец с помощью трех пассивных двухполюсников 2, 8 и 10, генератора 3 синхроимпульсов, трех формирователей 6, 7 и 9 импульсов и двух блоков 4 и 5 задержки. Имитация изменения положения сигнала от дефекта относительно сигналов от начала и конца длинномерных изделий осуществляется с помощью блока 15 управления, который синхронно управляет временем задержки блоков 4 и 5 задержки. 1 з.п.ф-лы, 2 ил. (Л со СП сл со го го 14)

,

I-fe

Фиг. 2

Составитель И.Рекунова Редактор Л.Веселовская Техред А.Кравчук

Заказ 5789/40Тираж 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

Корректор Л.Пилипенко