Устройство контроля качества изоляционного покрытия провода Советский патент 1988 года по МПК G01R31/02 

Л

д

О5 00 СП

Изобретение относится к технике электроиэмерений и может быть использовано, например, для контроля качества эмалевой изоляции проводов при их изготовлении и при производстве из них электротехнических намоточных изделий. Изобретение повьшает точность контроля за счет учета скорости движения провода и упрощает контроль качества изоляционного покрытия провода за счет гальванической развязки генератора наводки и контролируемого, провода. Для контроля злектропровода 1, сматываемого с катушки 2, используется генератор 3 наводки периодически изменяющейся ЭДС, блок 4 управления периодом наведенной ЭДС, датчик 5 скорости движения провода, катушка 6 наводки,насаженная Совместно с катушкой 2 контролируемого провода на магнитный стержень 7. На чертеже также показаны датчик 8 точечных повреждений,вы- сокоомный усилитель 9, счетчик 10 протяженности дефектов, фильтр 11 низкой частоты и счетчик 12 количества дефектов. 3 ил. и

Фиг.1

Изобретение относится к электро- измерениям и может быть использовано, например, для контроля качества эмалевой изоляции .проводов при их изготовлении и при производстве из них электротехнических намоточных изделий.

Целью изобретения является увели чение точности за счет учета скорое- ти движения провода и упрощение контроля качества изоляднонного покрытия провода за счет гальванической раз- -ВЯЗКИ генератора наводки и контроля руемого провода.

На фиг.1 изображена принципиаль ная схема устройства; на фиг.2 - 3 - эпгоры, поясняющие работу устройства

Для осуществления, контроля элект ропровода 1, сматываемого с катушки 2, используется генератор 3 наводки периодически изменяющейся ЭДС, блок 4 управления периодом наведенной ЭДС датчик 5 скорости движения провода, катушка 6 наводки, насаженная совместно с катушкой 2 контролируемого провода на магнитный стержень 7, датчик 8 точечных повреждений, высо- коомный yci-шитель 9, счетчик 10 про- тян енности дефектов, фильтр 11 низ- кой частоты и счетчик 12 количества дефектов.. .

При этом датчик 8 точечных повреждений соединен с входом высокоомного усилителя 9, выход которого соединен со счетчиком 10 протяженности д ефек- тов и через фильтр 11 низкой частоты со счетчиком 12 количества дефектовс Датчик 5 скорости движения провода соединен с входом блока 4 управ- Ленин периодом наведенной ЭДС, выход которого соединен с генератором 3 наводки периодически изменяющейся ЭДС. Выход генератора 3 наводки периоди чески изменяющейся ЭДС соединен с катушкой б наводки. Катушка 6 наводки насажена на магнитный стержень 7 совместно с катушкой 2 контролируемого провода. Это позволяет реализовать электромагнитную связь между, катуш- кой 6 наводки и катушкой 2 контролируемого провода, : .

Контроль эмаль-провода осуществляется следующим образом.

Генератором 3 генерируется перио- дически изменяющиеся во времени импульсы, которые излучаются катушкой .6 наводки. За- счет индуктивной и емкостной связи между катушкой 6 наводки и катушкой 2 контролируемого провода в последней, а следовательно, в проводе 1 наводится периодически изменяющаяся во времени ЭДС. Магнитный стержень 7 служит для увеличения наводимой в проводе ЭДС.

Когда через датчик 8 точечных повреждений проходят бездефектные участки изоляции провода 1, на вход усилителя 9 сигнал не поступает.

При прохождении через датчик 8 точечных повреждений дефектного участк изоляции жила провода 1 через конг- тактный датчик точечных повреждений

8и входной сопротивление усилителя

9подключается к общей точке (земле) которую также имеет и генератор 3 наводки. Поскольку в жиле провода имеется наведенная ЭДС, то эта.ЭДС поступает на вход высокоомного усилителя 9 и на его выходе появляется усиленный сигнал ЭДС в виде серии импульсов наведенной ЭДС (фиг.2). Этот сигнал проходит на счетчик 10 протяженности дефектов , где регистрируется количество периодов,наведенной ЭДС. Одновременно этот сигнал поступает на вход фильтра 11 низкой частоты и на его выходе появляется импульс длительностью, равной времени прохождения поврежденного участка изоляции провода через датчик точечных повреждений (фиг.2, эпюры В). Этот импульс поступает на вход счетчики 12 количества дефектов, где и регистрируется. Количество зарегистрированных счетчиком 12 импульсов при контроле провода равняется количеству дефектов на этом проводе.

По суммарному количеству периодов наведенной ЭДС, зарегистрированному счетчиком 10 протяженности дефектов, и по количеству зарегистрированных импульсов в счетчике 12 можно определить протяженность поврежденных участков изоляции провода, которая является мерой его качества. Если обозначить длину дефектного участка, проходящего за один период наведенной ЭДС, через IJKS общее количество периодов , зарегистрированных на контролируемом проводе через п, то общая протяженность всех дефектных участков 1 равна

1,

п.. 1.

п На фиг.2 приведены эпюры наведенной ЭДС, полученные при протягивании одного и того же дефектного уча-

тка через датчик точечных повреждеий с различными скоростями.

Изменение скорости протягивания. ровода приводит к существенньм пог , ешностям при определении протяжености дефектов.

Чтобы этого не происходило, в цеи управления генератором 3 наводки ЭДС находится датчик 5 скорости и Q блок 4 управления периодом наведенной ЭДС. Датчик 5 скорости механически связан с контролируемым проводом 1. При увеличении скорости провода 1 увеличивается частота наводимого 5 атчиком 5 сигнала. Сигнал с датчика 5 скорости через блок управления

4 периодом наведенной ЭДС поступает на генератор 3 и на катушку 6 наводки.20

Таким образом, благодаря наличию датчика скорости 5 результат измерения одного и того же дефектного участка остается постоянным, независимо от того, с какой скоростью дви- 25

жется провод (эпюры б).Однако количество зарегистрированных периодов п наведенной ЭДС в счетчике 10 определяет протяженность 1п.(формула 1) неточно из-за неучета .30 реакции датчика точечных .повреждений (конечной протяженности датчика) на дефект. Пусть через датчик 8 точечных повреждений проходит точечный дефект бесконечно малой протяженное- ти. За время прохождения этого участ- ка через датчик точечных повреждений счетчик 12 регистрирует m импульсов (ш - периодов наведенной ЭДС, фиг.З).

Кажущаяся протяженность этого беско- Q нечно малого точечного дефекта в соответствии с выражением (1) равна ,, (2)

Конечная протяженность датчика вносит систематическую ошибку в опре деление протяженности дефектов и ее необходимо исключить.

Пусть через датчик точечных повреждений проходит дефект известной протяженности .50

При прохождении этого дефекта че.- рез датчик 8 точечных повреждений в счетчике 10 регистрируются п импульсов (эпюра З),

Истинная протяженность дефектов 55 Ij с учетом ложных т-импульсов, зарегистрированных счетчшсом 10, равна li ( I .M (3) .

При прохождении через датчик 8 точечных повреждений К дефектов счетчик 10 регистрирует количество периодов наведенной ЭДС, равное

п

II П;,

(4)

где

П; - количество периодов наведенной ЭДС, зарегистрированных в счетчике 10 при -прохождении через датчик точечных повреждений i-ro дефекта, протяженностью 1. Истинная протяженность поврежденной изоляции провода с учетом формул 3 и 4 равна

к ,1 1 3,s tlln - km. (5)

i-t

Тактам образом, для определения истинной протяженности поврежденной изоляции необходимо регистрировать общее количество дефектов К сч.етчико 12 количества дефектов и количество периодов наведенной ЭДС за время про .хождения К дефектов через датчик точечных повреждений п счетчиком 10 протяженности дефектов и поврежден- кость провода определять по формуле

Для определения величины ложных га периодов наведенной ЭДС, регистрируемых счетчиком 10 с каждого дефекта, устройство нужно откалибровать. Для этого на контролируемом проводе необходимо нанести два дефекта стро- го фиксированной величины 1 и 3.

Например, 1 1 мм и Ij 2 -мм. При протягивании через датчик точеч- ньш повреждений дефекта 1, счетчик 10,регистрирует п, импульсов, а при протягивании дефекта 14 п импульсов. Для этих импульсов справедливы следующие равенства:

1 WCT+ ™

п 2 2п

ист

+ m

(6) (7)

где п ;j. - количество импульсов, определяющих истинную протяженность дефекта. Из этих равенств следует:

m .2п., - п J(8)

Формула изобретения

Устройство контроля качества изо- ляционного покрытия провода, включающее в себя последовательно соединенные датчик точечных повреждений и счетчик количества дефектов, о т- лишающееся тем, что, с целью повьшения точности и упрощения контроля, в устройство дополнительно введены датчик скорости про- вода, генератор наводки периодически изменяющейся ЭДС, блок управления периодом наведенной ЭДС, фильтр низкой частоты, катушка наводки, магнитный стержень, усилитель, счетчик протяженности дефектов, причем выход датчика точечных повреждений соединен с входом усилителя, выход которого соединен с входом счетчика протяженности дефектов и с входом фильт

ра низкой частоты, выход фильтра низкой частоты соединен с входом счетчика количества дефектов, выход датчика скорости провода соединен с блоком управления периодом наведенной ЭДС, выход которого соединен с входом генератора наводки периодически изменяющейся ЭДС, выход которого соединен с катушкой наводки, катушка наводки и катушка контролируемого провода размещены на магнитном стержне, при этом генератор наводки периодически изменяющейся ЭДС и усилитель заземлены.

Фив. 2

Составитель А.Коробков Редактор Н.Горват Техред М.Ходанич Корректор С,Черни

Заказ 1312/45

Тираж 772

ВНИИШ Государственного комитета СССР

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

Фиг.З

т

Подписное