Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр Советский патент 1988 года по МПК G01R33/12 

генератора 10 тактовых импульсов сое- ЗО формирования знака - в нулевое. По

динен с первыми входами первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов совпадения, выходы которых соединены со счетными выходами соответственно первого 14, второго 15 и третьего 16 счетчиков импульсов, выходы которых соединены соответственно с первым входом блока 17 индикации и входами первого 18 и второго 19 цифроаналого35

окончании магнитной подготовки магни тометры 7 и 8 фиксируют остаточное поле, измеряемое феррозондами 5 и 6. Компараторы 22 и 9 имеют уровень срабатывания, соответствующий нулево му полю, следовательно, на их выхода появляются импульсы единичного уровн ,, если выбран дифференциаль- ньй режим. В том случае, если режим

вых преобразователей (ЦАП). Второй и дп одноканальный, один из компараторов

третий входы элемента 11 соединены с выходами первого триггера 20 и блока 21 исключения. Выход первого магнитометра 7 через первый компаратор 22 соединен с первым входом второго триггера 23 и вторым входом элемента 12, третий вход которого соединен с выходом триггера 23 и первым входом блока 21, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера 24 и третьим входом элемента 13, а выход с первым входом блока 25 формирования знака, входом второго 26 компаратора, третьим входом элемента 11 и первым входом триггера 20, второй вход которого соединен с входами управления первого l4, второго 15 и третьего 16 счетчиков, вторым входом триггера 23, блока 25 и тактовым выходом блока 3.

45

50

55

остается в нулевом состоянии. Выход режима работы осуществляется замыканием или размыканием (иммитирование нулевого сигнала феррозонда) входной цепи соответствующего магнитометра с помощью механического переключателя (не показан). При замкнутых входных цепях магнитометров осуществляется дифференциальный режим, при разомкнутой входной цепи одного (любого) из магнитометров - одноканальный-. Одновременно с появлением сигналов компараторов (или одного из них) на соответствующем входе элементов 12 и 13 на их выход начинает проходить последовательность тактовых импульсо генератора 10, регистрируемая счетчи ками 15 и 16 импульсов и преобразуемая ЦАП 18 и 19 в аналоговую форму

5

окончании магнитной подготовки магнитометры 7 и 8 фиксируют остаточное поле, измеряемое феррозондами 5 и 6. Компараторы 22 и 9 имеют уровень срабатывания, соответствующий нулевому полю, следовательно, на их выходах появляются импульсы единичного уровня ,, если выбран дифференциаль- ньй режим. В том случае, если режим

дп одноканальный, один из компараторов

45

50

55

остается в нулевом состоянии. Выход режима работы осуществляется замыканием или размыканием (иммитирование нулевого сигнала феррозонда) входной цепи соответствующего магнитометра с помощью механического переключателя (не показан). При замкнутых входных цепях магнитометров осуществляется дифференциальный режим, при разомкнутой входной цепи одного (любого) из магнитометров - одноканальный-. Одновременно с появлением сигналов компараторов (или одного из них) на соответствующем входе элементов 12 и 13 на их выход начинает проходить последовательность тактовых импульсов генератора 10, регистрируемая счетчи- ками 15 и 16 импульсов и преобразуемая ЦАП 18 и 19 в аналоговую форму

3.

I р Ip, (фиг. 2). Увеличение тока размагничивания в

1

соответствующем канале происходит до тех пор, пока величина размагничивающего тока посредством магнитной системы датчика не скомпенсирует остаточное поле контролируемого участка, фиксируемое феррозондом. При достижении нулевого поля в одном из каналов соответствую щий компаратор перебрасывается в нулевое состояние. обратным фронтом импульсов компараторов 9 и 22 триггеры 23 и 24 возвращаются в исходное состояние, запрещающее прохождение так- товых импульсов с генератора 10 на счетчики 15 и 16 импульсов, ограничивая величину тока размагничивания достигнутым уровнем. Блок 21 исключения предназначен для реализации двух режимов работы прибора: дифференциального и одноканального, и управляется выходными сигналами U и компараторов 9 и 22 и сигналами Upp Upp триггеров 23 и 24. Единичный уровень Ug. „ на вьпсоде блока 21 исключения разрешает прохождение тактовых импульсов UC.H. на счетчик 14, т.е. определяет начало отсчета тока размагничивания в выбранном режи- ме и появляется только в случае, когда отсутствует единичный уровень одного, из компараторов.

Таким образом, в дифференциальном режиме отсчет тока начинается, когда в одном из 1 аналов размагничивания закончено, а в другом продолжается, в режиме измерения абсолютного значения параметра - с момента появления единичного уровня на выходе соответствующего компаратора, т.е. с момента возрастания тока размагничивания от нуля. Задним фронтом выходного положительного импульса U§. блока 21 исключения осуществляется вращение триггера 20 в исходное нуле вое состояние, тем самьм запрещая дальнейшую работу блока индикации без предварительной магнитной подготовки. Кроме этого,задним фронтом импульса и.и осуществляется и перевод в нулевое состояние счетчиков 15 и 16 импульсов посредством сигнала Urt.s компаратора 26, который скачком уменьшает величину тока размагничивания до нуля в обеих обмотках 1 и 2. Для формирования знака измеряемого параметра в индикаторе предназначен блок 25 формирования знака.

13777894

Импульсом такта намагничивания U,

-/. |г jn 25

5

35

40

Q

блок 25 переводится в нулевое состояние. Единичное состояние блока 25 U соответствует знаку плюс на индикаторе и появляется, когда сигналы блока 21 исключения и триггера 24 положительного канала (в качестве положительного канала принимаем канал, состоящий из феррозонда 6, магнитометра 8 и компаратора 9, что имеет соответствующее обозначение на корпусе датчика) совпадают во времени. Если этого не происходит, блок индикации высвё чивает знак минус, формируемый инверсией импульса такта намагничивания и.

Н

Триггеры 23 и 24 разового размагничивания необходимы для согласования процесса размагничивания с маг- нитной подготовкой. Блок 21 исключения позволяет отображать на индикаторе как абсолютное значение тока размагничивания, так и дифференциальную характеристику (так как характеристики каналов отъюстированы, показания индикатора соответствуют разнице токов двух каналов). Строгое равенство количества импульсов в индикаторе величине размагничивакмцего тока исключает погрешность от ухода частоты генератора 10 тактовых импульсов .

Предлагаемый коэрцитиметр обеспечивает высокую точность измерения абсолютной величины тока размагничивания за счет строгой связи количества импульсов, регистрируемых индикатором, с величиной тока. Кроме того, в коэрцитиметре введен режим автоматического измерения разности токов размагничивания, измеренных дифференци- |альным датчиком в двух взаимноперпен- цикулярных направлениях с выводом информации в цифровой форме.

Формула изобрет-ения

Автоматический феррозондовьй дифференциальный коэрцитиметр, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход - со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом блока индикации, последовательно соединенные блок управления и блок

513

намагничивания, первый выход которого соединен с первой обмоткой намагничивания, первый феррозонд, выход которого соединен через первый магнитометр с входом первого компаратора, второй компаратор, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного измерения тока , размагничивания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и абсолютного значения тока размагничивания каждого канала без переориентировки датчика при одновременном увеличении точ кости, в него введены второй и третий элементы совпадения, второй и третий триггеры, второй и третий Счетчики импульсов, первый и второй

Q 5

триггера соответственно, выходы первого и третьего компараторов соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока исключения, выход которого соединен с первым входом пер;аого триггера, входом второго компаратора, третьим входом первого элемента совпадения и первым входом блока формирования знака, второй вход которого соединен с тактовым выходом блока намагничивания, вторыми входами первого, второго и третьего счетчиков импульсов, третий вход - с выходом третьего триггера, а выход - с вторым входом блока индикации, выход второго компаратора соединен с входами сброса второго и третьего счётчиков, счетные входы

Изобретение относится к средствам магнитных измерений. Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр содержит обмотки 1, 2 намагничивания, блок (Б) 3 намагничивания, Б 4 управления, феррозонды 5, 6, магнетометры 7, 8, компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, элементы 11-13 совпадения, счетчики 14-16 импульсов, Б 17 индикации, цифроаналоговые преобразователи 18, 19, триггеры 20, 23, 24, Б 21 исключения, компаратор 22, Б 25 формирования знака. Изобретение расширяет функциональные возможности путем од-- новременного измерения тока размагничивания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и абсолютного значения тока размагничивания каждого канала без периориентировки датчика. 2 ил. (Л

цифроаналоговые преобразователи, вто- 20 которых соединены соответственно с

рые феррозонд, магнитометр, обмотка намагничивания, третий компаратор, блок исключения и блок формирования знака, причем первые входы второго и третьего элементов совпадения соединены с выходом генератора тактовых импульсов, вторые - с выходом второго триггера, первым входом блока исключения, выходом третьего триггера и вторым входом блока исключения соответственно, а третьи - с выходом первого компаратора, первым входом второго триггера, выходом третьего компаратора и первым входом третьего

5

0

выходами второго и третьего элементов совпадения, а выходы соответственно через первый и второй цифроаналоговые преобразователи с первой и второй обмотками намагничивания, причем вторые обмотки намагничивания соединены с вторым выходом блока намагничивания, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входами первого феррозонда и второго феррозонда, подключенного через второй магнитометр к входу третьего компаратора.

Редактор Е. Копча

Составитель А. Сазонов Техред Л.Сердюкова

Фи9.2

Корректор В.Бутяга