Устройство для контроля качества ферромагнитных изделий Советский патент 1989 года по МПК G01N27/90 

(Л

4

СО СО

ю

ю

3149

ности контроля за счет возможности оперативной перестройки для контроля различных свойств контролируемых изделий. Процесс контроля осуществляет- ся в два этапа. В режиме Обучение в преобразователь помещаются различные эталонные образцы, измеряются их параметры и результаты измерений записываются в блок 15 оперативной па- мяти. После набора полной статистики

12 . 4 по эталонам включается индикатор 12 и устройство переключается в режим Контроль, При этом результаты контроля сравниваются в блоке 16 вычитания и полученные разности накапливаются в сумматоре 17, В случае превышения суммарного отклонения включается один из элементов 21 индикации, 2 з,п, ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий методами регистрации магнитных шумов и может быть использовано в промышленности при сортировке ферромагнитных изделий по их физико-механическим свойствам. Целью изобретения является повышение достоверности контроля за счет возможности оперативной перестройки для контроля различных свойств контролируемых изделий. Процесс контроля осуществляется в два этапа. В режиме "обучение" в преобразователь помещаются различные эталонные образцы, измеряются их параметры и результаты измерений записываются в блок 15 оперативной памяти. После набора полной статистики по эталонам включается индикатор 12 и устройство переключается в режим "Контроль". При этом результаты контроля сравниваются в блоке 16 вычитания и полученные разности накапливаются в сумматоре 17. В случае превышения суммарного отклонения включается один из элементов 21 индикации. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к неразрутла ющему контролю материалов и изделий методами магнитных шумов и может быт использовано в промышпенности при сортировке ферромагнитных изделий по их физико-механическим свойствам.

Целью изобретения является повышение д.остоверности контроля за счет возможности оперативной перестройки для контроля различных свойств контролируемых изделий,

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 - структура блока выделения параметров; на фиг, 3 - структура блока управления,

Устройство (фиг, 1) содержит последовательно соединенные триггер 1 и задаю111ий генератор 2, источник 3 опорного напряжения, подключенный ;с второму входу задающего генератора 2 и соединенные последовательно регулятор 4 тока, подключенный к выходу задающего генератора 2, усилитель 5 мощности, преобразователь 6, предварительный усилитель 7, регулируе- мый усилитель 8 детектор 9, блок 10 выделения параметров, блок 11 управления, выход которого подключен к вторым входам блока 10 выделения параметров и триггера I, и индикато- ры I2 и 13,

Устройство также содержит последовательно соединенные группу 14 коммутаторов, входы которой подключены

к блоку 10 выделения параметров и

блоку 11 управления, блок 15 оперативной памяти, вторые входы которого соединены с блоком 11 управления, блок 16 вычитания, второй вход которого подключен к группе 14 коммутаторов, а выход соединен с блоком 11 управления, сумматор 17, опорный вход которого подключен к блоку 11 управления, и пороговый элемент 18.

5

0

5 0 д

0

Кроме того, устройство содержит регистр 19, включенный между выходом и вторым входом сумматора 17, причем вход управления регистра 19 подключен к второму выходу блокэ 1 1 управления, N триггеров 20. 1-20,N, первые входы которых подключены к выходу порогового элемента 18, а вторые входы объединены с входом Сброс блока 11 управления, и N элементов 21,1-21,N индикации, подключенных к выходам триггеров 20. 1-20.N.

В состав устройства входят также дешифратор 22, включенный между выходом блока 11 управления и третьими входами триггеров 20,1-20,Ы, тактовый вход которого подключен к блоку 11 управления, и элемент 23 задержки, включенный, между выходом блока 1 1 управления и третьим входом регистра 19,

Блок 10 выделения параметров (фиг. 2) содержит последовательно соединенные интегратор 24, тактовый де- - тектор 25, усилитель 26, триггер Шмидта 27, формирователь 28 и счетчик 29, выход которого является первым выходом блока 10 выделения параметров.

Кроме того, блок 10 выделения параметров содержит последовательно соединенные пороговый элемент 30, вход которого подключен к выходу интегратора 24, усилитель 31, генератор 32 импульсов, выход которого подключен к второму входу пикового детектора 25, и счетчик 33, выход которого является вторым выходом блока 10 выделения параметров, а также последовательно соединенные сумматор 34, подключенный к вьтходу интегратора 24, пиковый детектор 35, выход которого подключен к второму входу сумматора 34, преобразователь 36 напряжение - код и регистр 3.7, выход которого является третьим выходом блока 10 выделения параметров, и последовательно соединенные формирователь 38 импульсов, вход которого подключен к выходу генератора 32 импульсов, а выход подключен к третьему входу пикового детектора 35, и элемент 39 задержки, выход которого соединен с опорным входом преобразователя 36 напряжение - код. Кроме того, блок 10 выделения параметров содержит элемент ИЛИ 40, включенный между выходом формирователя 28 импульсов и

третьим входом пикового детектора 25, 15 чивания для преобразователя 6. Маги последовательно соединенные элемент 41 задержки, подключенный к выходу усилителя 3J, формирователь 42 импульсов, выход которого является третьим выходом блока 10 :5ыделения параметров, и триггер 43, выход которого является четвертым выходом блока 10 выделения параметров, а второй вход триггера 43 объединен с вторыми входами пикового детектора 35, элемента ИЛИ 40, регистра 37 и счетчиков 29 и 33 и является вторым входом блока 10 выделеьшя параметров. Блок 11 управления содержит (фиг, 3) последовательно соединенные генератор 44 импульсов, вход которого является первым входом блока 1I . управления, счетчик 45, выход которого является первым выходом блока 11 управления, дешифратор 46, второй вход которого подключен к выходу генератора 44 импульсов, пороговый элемент 47, вход которого является вторым входом блока 11 управления, триггер 48, инверсный выход которого подключен к его же второму входу, элемент И 49 и формирователь 50, выход которого является вторым выходом блока 11 управления.

Блок 11 управления содержит также последовательно соединенные пороговый элемент 51, первьй вход которого подключен к выходу дешифратора 46, а второй вход является третьим входом блока 11 управления, триггер 52, выход которого подключен к второму входу счетчика 45 импульсов и является третьим выходом блока 11 управления.

последовательно соединенные элемент 53gg ля 36 напряжение - код, работбй кото- задержки, вход которого подключен к рого управляет элемент 39 задержки, выходу генератора 44 импульсов, а выход соединен с вторым входом элемента И 49, и элемент И 54, выход котоВыходной код преобразователя 36 напряжение - код записывается в регистре 37.

рого является седьмом выходом блока 1 1 управления.

Устройство работает следующим образом.

При поступлении сигнала Пуск триггер I подключается и разрешает работу задающего генератора 2, формирующего испытательный сигнал, амплитуда которого регулируется источником 3 опорного напряжения.

Импульсный сигнал поступает через регулятор 4 тока на усилитель 5 мощности, который формирует ток намагни0

5

0

нитное поле преобразователя 6 взаимодействует с объектом контроля (не показан) и вызывает появление сигнала от скачков Баркгаузена, который усиливается предварительным 7 и регулируемым 8 усилителями и после детектирования детектором 9 поступает в блок 10 выделения параметров и соответственно на вход интегратора 24, После интегрирования полученный сигнал поступает на входы порогового элемента 30, сумматора 34 и пикового детектора 25, Если величина сигнала превьшает заданную величину, то сигнал после порогового элемента 30 через усилитель 31, элемент 41 задержки и формирователь 42 поступает на вход триггера 43 и вызывает его переключение. Одновременно сигнал с выхода усилителя 31 поступает на генератор 32 импульсов, формнрую1ций так товые импульсы для управления пиковым детектором 25, счетчиком 33 и формирователем 38, Напряжение с пикового детектора 25 через усилитель 26,триггер Шмидта 27 и формирователь 28 поступает на счетчик 29 и одновременно на элемент ИГМ 40, устанавливающий . пиковый детектор 25 в исходное состо- 5 яние,

Сигналы с выхода пикового детектора 35 записываются в сумматор 34 по импульсам, получаемым от формирователя 38, в результате чего в пиковом детекторе 35 накапливаются сигналы в моменты времени, задаваемые генератором 32 импульсов. Выходные сигналы с пикового детектора 35 поступают на информационный вход преобразовате5

0

0

ля 36 напряжение - код, работбй кото- рого управляет элемент 39 задержки,

Выходной код преобразователя 36 напряжение - код записывается в регистре 37.

Разрешающий сигнал с выхода триггера 43 поступает на первый вход блока 11 управления и, следовательно, на вход генератора 44 импульсов, вы- ходные импульсы которого поступают на управляю1 5ий вход счетчика 45 импульсов и через элемент 53 задержки на первые входы элементов И 49 и 54, Состояние счетчика 45 не меняется, так как его разрешаюнщй вход блокирован сигналом от триггера 52, а следовательно, на выходы группы 14 коммутаторов коммутируется первый параметр с блока 10 выделения пара- метров.

Одновременно дешифратор 46 разрешает работу пороговых элементов 47 и 51. Если значение первого параметра больше порогового, то сигнал с вы- хода порогового элемента 51 фиксируется триггером 52. Единичный уровень с его выхода разрешает работу счетчика 45 и соответственно коммутацию следующего параметра. Одновременно появляется логическая единица на выходе порогового элемента 47, переключая триггер 48, Состояние триггера 52 индицируется индикатором 12,

В режиме Обучение переключа-

тель 57 установлен в нижнее положё-. ние, и тем самым блокирует прохождение сигнала на выход формирователя 50 через элемент И 49, а импульс генератора 44 импульсов, задержанный эле- ментом 53 задерхски, проходит на выход элемента И 54, осуществляя запись первого параметра в блок 15 оперативной памяти. Запись второго и последующего параметров осуществля- ется аналогично.

После записи последнего параметра сигнал с второго выхода р имфрато- ра 46 через элемент 55 задержки поступает на первый вход элемента И 56 второй вход элемента ИЛИ 59, и управляющий вход счетчика 58.

При этом триггеры 1, 43 и 52, пиковые детекторы 25 и 35, регистры 19 н 37 и счетчики 29 и 33 устанавлива- ются в нулевое состояние, а счетчик 58 изменяет свое состояние на единицу, Коэффициент пересчета счетчика 58 равен числу этапов (материалов с заранее заданными свойствами, не показаны), записываемых в блок 15 оперативной памяти. Запись очередного эталона осуществляется очередной подачей сигнала Пуск, По записи последнего эталона сигнал со счетчика 58 поступает на индикатор 13, указывающий окончание режима Обучение,

В режиме Контроль переключатель 57 устанавливается в верхнее (по схеме) положение, установка устройства в исходное состояние, выделение параметров оСугдествляются аналогично режиму обучения,

С выходов группы 14 коммутаторов И блока 15 оперативной памяти сигналы поступают на блок 16 вычитания. Если разность сигналов меньше порогового значения, то сигнал с выхода формирователя 50 поступает на управляющий вход сумматора 17 и через элемент 23

задержки на управляющий вход регист- ра 19, Б регистре 19 записывается сигнал, равный сумме входных сигналов сумматора 17, т,е, сумме разностей одноименных параметров контролируемого -изделия и эталона. Полученная сумма анализируется пороговым элементом 18 и, если она превышает заданную величину, на его выходе появляется логическая единица. Одновременно на одном из выходов де1пифратора 22, соответствутощем номеру сравниваемого эталона, формируется также уровень логической единицы, что вызьюает переключение одного из N триггеров 20, а соответственно .и вклю.чение соответствующего элемента 21 индикации, Поле сравнения с последним N эталоном счетчик 58 включает индикатор 13, указывающий на окончание классификации контролируемого изделия.

Формула изобретения

1, Устройство для контроля качества ферромагнитных изделий, содержащее задаю1ций генератор, преобразователь, блок выделения параметров, пороговый элемент и два индикатора, отличающееся тем, что, с целью повьтшения достоверности контроля, оно снабжено источником опорного напряжения, подключенным к управляющему входу задающего генератора, последовательно соединенными регулятором тока и усилителем мощности, включенными между выходом задающего генератора и входом преобразователя, последовательно соединенными предварительным усилителем, подключенным к выходу преобразователя, регулируемым усилителем и детектором, подключениым

к блоку выделения параметров, последовательно соединенными группой коммутаторов, подключенной к выходам блока выделения параметров, блоком оперативной памяти, блоком вычитания второй вход каждого подключен к группе коммутаторов, сумматором и регистром, выход которого подключен к вто- рому входу сумматора, N триггерами индикации, подключенными через пороговый элемент к выходу сумматора,Ы элементами индикагдаи, подключенными к соответствую1цим выходам триггеров индикации, блоком управления, к вы- ходам которого подключены первь&г и второй индикаторы, группа коммутаторов, блок оперативной памяти, блок выделения параметров и регистратор, а входы блока управления Подключены к блоку вычитания, группе коммутаторов и блоку выделения параметров, дешифратором, включенным между выходами блока управления и вторыми входами триггеров индикации, триггером, включенным между выходом блока управления и вторым входом задающего генератора, и элементом задержки, вклю- . ченным между выходом блока управлени и третьим входом регистра,

2, Устройство по п, 1, о т л и - чающееся тем, что блок выделения параметров выполнен в виде последовательно соединенных интеграто- РО5 вход которого является первым входом блока выделения параметров, первого пикового детектора, первого усилителя, триггера Шмидта, первого формирователя и первого счетчика, выход которого является первым выходом блока выделен ия параметров, последовательно соединенных порогового элемента, подключенного к выходу индикатора, второго усилителя, генератора импульсов, выход которого подклю- чек к тактовому входу первого пикового детектора, и второго счетчика, выход которого является вторым выходом блока вьщеления параметров, последовательно соединенных сумматора, под- ключенного к выходу интегратора, второго пикового детектора, выход кото- рого подключен к второму входу сумма- Тора, преобразователя напряжение - код и регистра, выход которого явля- ется третьим выходом блока выделения параметров, последовательно соединенных второго формирователя, подключенного к выходу генератора импульсов.

и первого элемента задержки, вход которого объединен с тактовым входом второго тактового детектора, а выход подключен к управляющему входу преобразователя напряжение - код, элемента ИЛИ, включенного между входом первого формирователя и третьим входом первого пикового детектора, и последовательно соединенных второго элемента задержки, подключенного к выходу второго усилителя, третьего формирователя, выход которого является четвертым выходом блока выделения параметров, и триггера, выход которого является пятым выходом блока выделения параметров, а второй выход объединен с вторыми входами первого и второго счетчиков, элемента ИЛИ, регистра и третьим входом второго пикового детектора и является вторым входом блока выделения параметров,

3, Устройство по п, 1, о т л и - ч ающееся тем, что блок управления выполнен в виде последовательно соединенных генератора импульсов, вход которого является первым входом блока управления, первого счетчика, выход которого является первым выходом блока управления, дешифратора, первого порогового элемента, вход которого является вторым входом блока управления, первого триггера, инверсный выход которого подключен к его второму входу, первого элемента И и формирователя, выход которого является вторым выходом блока управления, последовательно соединенных второго порогового элемента, первый вход которого является третьим входом блока управления, а второй вход подключен к выходу дешифратора, и второго триггера, выход которого подключен к второму входу первого счетчика и является третьим выходом блока управления, последовательно соединенных первого элемента задержки, вход которого объединен с вторым входом дешифратора и подключен к выходу генератора импульсов, и второго элемента И, вход которого объединен с вторым входом первого элемента И, а выход является четвертым выходом блока управления, последовательно соединенных второго элемента задержки, подключенного к второму выходу деишфратора, и третьего элемента И, второй вход которого подключен к выходу первого триггера, а выход третьего элемента И является пятым выходом блока управления, переключателя, подвижный контакт которого соединен с общим проводом, первый неподвижный контакт подключен к второму входу второго элемента И, а второй неподвижный контакт соединен с объединенными третьими входами второго и третьего элементов И, второго счетчика и элемента ИЛИ, первые входы которых объединены и подключены к выходу второго элемента задержки, втоОйуг/

рые их входы объединены с третьим входом первого счетчика и являются пятым входом блока управления, выход второго счетчика является шестым выходом блока управления, третий вход элемента ИЛИ является пятым входом блока управления, а его выход подключен к второму входу второго триггера и третьему входу первого триггера и является седьмым выходом блока управления.

фиг.З