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

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля электрических и механических свойств элек- тропроводящих изделий методом вихревых токов.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет обеспечения возможности изменения часто- ю ты генератора в процессе измерения и настройки.

На чертеже представлена структурная схема устройства для вихретоко- вого контроля материалов и изделий. if

Устройство для вихретокового контроля материалов и изделий содержит последовательно соедине;нные генератор 1, формирователь 2 ортогональных импульсов, усилитель 3 мощности, вихретоковый преобразова- тель 4, сумматор 5, второй усилитель 6, первый синхронный детектор 7, второй вход которого соединен с вхо- дом формирователя 2, первый масштабный преобразователь 8, вычитатель 9, и индикатор 10, последовательно соединенные второй синхрон ный детектор 11, второй вход которого подключен к второму выходу формирователя 2, и зо второй масштабный преобразователь 12, выход которого соединен с вторым входом вычитателя 8, и два аттенюатора 13 и 14,включенные между выхода20

25

преобразователя 4 при установке его на эталонное изделие, С помощью аттенюаторов 13 и 14 добиваются необт димого уровня выходного сигнала сумматора 5, при котором обеспечива ется наилучшее условие отстройки от одного из мешающих факторов. При этом уровень сигнала определяется видом годографа выходного напряжени вихретокового преобразователя 4 от выбранного мешающего параметра и мо жет быть определен расчетным путем или экспериментально Если анализируемый годограф в заданном диапазон изменения мешающего параметра на комплексной плоскости имеет вид пря мой линии, исходящей из начала коор динат (нулевой точки), то напряжен на выходе сумматора 5 формируется равным нулю, в противном случае - отличным от нуля. При этом величина напряжения при экспериментальном подборе устанавливается итерационно с помощью аттенюаторов 13 и 14, изм няя мешающий параметр в заданном диапазоне его изменения до тех пор пока погрешность от мешающего параметра не будет меньше заданного уровня, Сформированньш таким образо сигнал с выхода сумматора 5 после усиления усилителем 6 .поступает на два синхронных детектора 7 и 11, На выходах Синхронных детекторов 7 и 1

ми формирователя 2 и вторым и третьим формируются постоянные напряжения.

входами сумматора 5,

Устройство работает следующ;им образом.

Генератор 1 формирует симметричные прямоугольные импульсы, поступающие в противофазе на формирователь 2 ортогональных импульсов.На двух выходах формирователя 2 ортогональных импульсов формируются последовательности прямоугольных импульсов напряжения, частота которых в два раза . меньше частоты генератора 1, сдвину-: тые по фазе на четверть периода. Одна из последовательностей через усилитель 3 мощности поступает на вихре- токовый, преобразователь 4, установ- ленньш на контролируемом изделии (не .показано), Одновременно обе последовательности импульсов .с выхо-. дов формирователя 2 ортогональных импульсов через аттенюаторы 13 и 14 поступают на сумматор 5, где вьшол- няется сложение этих сигналов с сигналом, поступающим с вихретокового

пропорциональные проекциям выходног напряжения сумматора 5 на направления векторов , заданных выходными напряжениями формирователя 2 ортого

40 нальных импульсов, С помощью масшта ных преобразователей 8 и 12 произво дят пропорциональное изменение выхо ных напряжений синхронных детекторо 7 и 11 в противоположные направле45 НИЛ (одно уменьшают, другое увеличи вают), добиваясь на выходе вычитате 9 напряжения, величина которого минимальна при изменении мешающего параметра в заданном диапазоне его

50 изменения. При этом допускается изм нение частоты напряжения генератора 1 без нарушения условий отстройки о выбранного мешающего параметра. Изменяя частоту генератора 1 и величи

55 ну мешающего параметра в заданном диапазоне, находят значение частоты при котором погрешность от мешающег параметра, определяемая с помощью индикатора 10, минимальна. На этой

f

о

0

5

преобразователя 4 при установке его на эталонное изделие, С помощью аттенюаторов 13 и 14 добиваются необтйэ- димого уровня выходного сигнала сумматора 5, при котором обеспечивается наилучшее условие отстройки от одного из мешающих факторов. При этом уровень сигнала определяется видом годографа выходного напряжения вихретокового преобразователя 4 от выбранного мешающего параметра и может быть определен расчетным путем или экспериментально Если анализируемый годограф в заданном диапазоне изменения мешающего параметра на комплексной плоскости имеет вид пря-: мой линии, исходящей из начала коор-: динат (нулевой точки), то напряжение на выходе сумматора 5 формируется равным нулю, в противном случае - отличным от нуля. При этом величина напряжения при экспериментальном подборе устанавливается итерационно с помощью аттенюаторов 13 и 14, изменяя мешающий параметр в заданном диапазоне его изменения до тех пор, пока погрешность от мешающего параметра не будет меньше заданного уровня, Сформированньш таким образом сигнал с выхода сумматора 5 после усиления усилителем 6 .поступает на два синхронных детектора 7 и 11, На выходах Синхронных детекторов 7 и 11

пропорциональные проекциям выходного напряжения сумматора 5 на направления векторов , заданных выходными напряжениями формирователя 2 ортого40 нальных импульсов, С помощью масштабных преобразователей 8 и 12 произво- дят пропорциональное изменение выходных напряжений синхронных детекторов 7 и 11 в противоположные направле45 НИЛ (одно уменьшают, другое увеличивают), добиваясь на выходе вычитателя 9 напряжения, величина которого минимальна при изменении мешающего параметра в заданном диапазоне его

50 изменения. При этом допускается изменение частоты напряжения генератора 1 без нарушения условий отстройки от выбранного мешающего параметра. Изменяя частоту генератора 1 и величи55 ну мешающего параметра в заданном диапазоне, находят значение частоты, при котором погрешность от мешающего параметра, определяемая с помощью индикатора 10, минимальна. На этой

частоте и проводят измерения параметров контролируемого изделия.

Формула изобретения

Устройство для вихретокового контроля материалов и изделий, содержащее последовательно соединенные генератор, формирователь ортогональных импульсов, усилитель мощности, вихре- токовый преобразователь, сумматор, второй усилитель и синхронный детектор, первый аттенюатор, включенньй между выходом формирователя и вторым входом сумматора, второй аттенюатор, включенный между вторым выходом формирователя и третьим входом суммаСоставитель В.Крапивин Редактор И.Рыбченко Техред А.Кравчук КорректорМ.Демчик

6397/33

Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

тора, и индикатор, о тличающе- е с я тем, что, с целью повьшения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым синхронным детектором, первьй вход которого подключен к выходу второго усилителя, а второй - к второму выходу формирователя, масштабным преобразователем и вычитателем, выход которого подключен к входу инди- катора, и вторым масштабным преобра- зователем, включенным между выходом первого синхронного детектора и вторым входом вычитателя, а второй вход первого синхронного детектора соеди- ;йен с первьм выходом формирова-- теля.

Изобретение относится к средствам для контроля электрических и механических свойств электропроводящих изделий методом вихревых токов. Цель изобретения - повьшение точности контроля. Устройство содержит- генератор ,1, формирователь 2 ортогональных им-. пульсов и усилитель 3 мощности, запи- тывающий преобразователь 4, выходной сигнал с которого поступает на сумматор 5. Одновременно на второй и третий входы сумматора 5 с формирователя 2 подаются две последовательности им-, пульсов, суммируемые с сигналом преобразователя 4. Аттенюаторы 13 и 14 позволяют добиться уровня выходного сигнала сумматора 5, обеспечивающего условия отстройки от мешающего фактора. Два канала обработки усиленного сигнала усилителем 6, содержащие синхронные детекторы 7 и 11 и масштабные преобразователи 8 и 12, подключенные к вычитателю 9, образуют частотно- независимую цепь, позволяющую выполнять подстройку частоты генератора 1, для обеспечения наилучших условий контроля, результаты которого представляются на индикаторе 10. 1 ил. О) СО а: СА