Цифровой электромагнитный толщиномер Советский патент 1988 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к средствам электромагнитной толщинометрии крупногабаритных неферромагнитных материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение быстродействия измерений за счет привязки рабочей частоты к гармоническим составлякнцим сетевого напряжения.

На чертеже представлена блок-схема цифрового электромагнитного толщиномера.

Толщиномер содержит последовательно соединенные преобразователь 1 на- пряжения в ток и полесоздающую катушку 2, последовательно соединенные катушки 3 и 4 индукционного преобразователя, ключ 5, включенный между общим проводом и концом катушки 3 индукционного преобразователя, и ключ 6, включенный между общим выводом катушек 3 и 4 ивдукгщонного преобразователя и общим проводом. Кроме того, устройство содержит ктачк 7 и 8, пoдкJнoчeнныe соответственно к обоим выводам катушки 4 индукционного преобразователя и последовательно соединенные преобразователь 9 напряжения в интервал времени шстегриругещег типа, вход которого подключен к ключам 7 и 8, элемент 10 равнозначности триггер 11, D-вход которого соединен с общим проводом, схему 2И 12, стро- бируемый дешифратор 13 и блок 14 вы- числителя-индикатора. Устройство также содержит элемент 15, выход которого подключен к блоку 14 вычислителя-индикатора, соединенные последовательно клемму 6, формирова тель 17 сетейого напряжения, фазо- чувствительный детектор 18, генерато 19 управляемого напряжения, выход которого подключен к второму входу схемы 2И 12, п-разрядяый двоичный счетчик 20, блок 21 разнозначности и цифроаналоговый преобразователь 22 выход которого подключен к входу управления преобразователя I напряжения в ток, причем вторые входы блока 21 равнозначности и элемента 10 равнозначности подключены к п-му вьвсоду п-разрядного двоичного счетчика 20,

i-й выход которого (i « logj {- )

где f - частота генератора 19 управляемого напряжения) подключается к второму входу фазочувствительиого детектора 18, а выходы (п-2)-й и

Q

5

(п-1)-й п-разряг юго двоичного счетчика 20 соединены с входами стробиру- емого- дешифратора 13 и элемента 2ИЛИ- НЕ 15. Кроме того, устройство содержит дешифратор 23, подключенный к выходам (п-3), (п-2), (п-1)-м п-разрядного двоичного счетчика 20, элемент ИЛИ 24, включенный между третьим и пятым выходом дешифратора 23 и управляющим входом ключа 8, элемент ЗИШ 25,включенный между четвертым, шестым и восьмым выходами дешифратора 23 и С-входом триггера 11, инвертор 26, выход которого подкгаочен к управляющему входу ключа 6, а вход объединен с управлякящда входом ключа 5 и подключен к (п-2)-му выходу п-разрядного двоичного счетчика 20, и соединенные последовательно катушку 27 и ключ 28, выход которого подключен к входу преобразователя 9 напряжения в интервал времени, а вход управления соединен с выходом триггера 11, Вход управле - ния кш)ча 7 соединен с седьмьм выходом дешифратора 23.

Толщиномер работает следующим образом «

Полесоздающую катушку 2 и катушки 3 и 4 индзгкционного преобразователя накладьшают соосно на разные поверхности объекта (не показан). На клемму 16 подается сетевое напряжение, из которого формирователь 17 сетевого напряжения вырабатывает импульсы синхронизации фазочувствительного детектора 18, на второй вход которого поступают сигналы с (п-4)-го выхода п-разрядного двоичного счетчика 20. Сигнал фазочувствительного детектора 18 управляет таким образом генератором 19 управляемого напряжения, что его частота становится синхронной с гармониками сетевого напряжения. Соединенные последовательно блок 21 равнозначности, цифроаналоговый преобразователь 22 и преобраэователь i напряжения в ток создают в полесоздаю- щей катушке ток треугольной формы.

Одновременно сигналы с выходом п-разрядного двоичного счетчика поступают на инвертор 26, и через дешифратор 23 и элемент ИЛИ 24 на управляющие входы ключей 5, 6, 7, 8 и 28, вызьшая их последовательное переключение для регистрации преобразователем 9 напряжения в интервал времени интегрирующего типа. Сформированньй таким образом интервал поступает на

элемент 10 равнозначности, а затем - на вход установки триггера П. На схеме И 12, управляемой триггером 1I, формируется сигнал стробирования| стробируемого дешифратора 13. Выход- ные данные стробируемого дешифратора 13 фиксируются блоком 14 вычисления дадикации, в котором по сигналу от

напряжения, п-разрядным двоичным счетчиком, (п-4)-й выход которого подключен к второму входу фазочувст- вительного детектора, блокам равнозначности, вторые входы которого объединены и подключены к п-му выходу п-разрядного двоичного счетчика, цифроаналоговым преобразователем и

Изобретение относится к средствам электромагнитной толщинометрии и может быть использовано для измерения толщины крупногабаритных неферромагнитных материалов и изделий. Цель изобретения - повышение быстродействия измерений за счет привязки рабо чей частоты к гармоническим составляющим сетевого напряжения. Импульсы сетевого напряжения поступают на один из входов фазочувствительного детектора 18, на другой вход которого поступает сигнал со счетчика 20. Фазо- чувсТВительный детектор 18 управляет таким образом частотой генератора 19 управляемого напряжения. Получаемое с помощью цифроаналогового преобразователя 22 треугольное напряжение становится синхронным сетевой частоте

элемента ИЛИ 15 формируется значение Q преобразователем напряжения в ток, измеряемой величины.выход которого подключен к полесоздающей катушке, элементом 2ИЛИ-НЕ, Формула изобретения входы которого объединены с входами

стробируемого дешифратора и подклюЦифровой электромагнитный толщино- ig чены к (п-2)- и (п-1)-м выходам мер, содержащий полесозданщую катуш .п-разрядного двоичного счетчика, сое- ку, последовательно согласно соединен- диненными последовательно элементом ные две катушки индукционного преоб- равнозначности, подкгаоченным к п-му разователя, установленные соосно, | выходу п-раз рядного двоичного счетчи- первый ключ, включенный между средней 2о ка и выходу преобразователя напряжения точкой катушек индзгкционного преобра- в интервал интегрирующего зователя и общим проводом, второй и типа, триггером, выход которого под- третий ключи, подключенные к второй ключен к управляклдему входу четвер- катушке индукционного преобразователя, того ключа, а D-вход соединен с об- преобразователь напряжения в HHTei an 25 щим проводом и схемой 2И, второй времени, подклвоченный к выкодам вто- вход которой подключен к генератору рого и третьего юшочей, фо вшронатель управляемого напряжения, а вьйсрд сое- сетевого напряжения и соединенные по- дянен с входом стробирования строби- следовательно строб|фуемьй дешифратор руемого деш11фратора, инвертором, вход и блок вычислителя-шгдикатора,. о т - зо которого объединен с управляющим вхо- личающийся тем, то, с це- дом пятого ключа и подкачен к (п-2)- лью повыш&тя быстродействия измере- му выходу п-разрядного двоичного счет- ний, он снабжен последовательно соеди- чика, а выход соединен с управлякяцим

ненными катушкой, размев1енной поверх полесоздакщей катушки, и четвертом ключом, выход которого подключен к преобразователю напряжения в интервал времени интегрирующего типа, пятым ключом, включенным между свободным концом первой катушки индукцион-дд ключа, и элементом ЗИЛИ, выход которо- ного преобразователя и общим прово- го подключен к С-входу триггера, входом, последовательно соединенными ды подключены к четвертому, шестому фазочувствительньи детектором, под- и восьмому выходам дешифратора, а ключенным к формнрователю сетевого седьмой выход дешифратора соединен с

напряжения, генератором управляемого g управляющим входом второго ключа.

35

входом первого ключа, дешифратором, подклкгченным к (п-3)-, (п-2)- и (li- -1)-му выходам п-разрядного двоичного счетчика, элементом ИЛИ, включенным между третьим и пятым выходами дешифратора и управляющим входом третьего