Устройство вихретокового контроля расстояния Советский патент 1990 года по МПК G01B7/06 

СЛ

со

Јь

to

со

Јъ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия. Повышение точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия достигается путем формирования фазочувствительного суммарного напряжения рабочего и компенсационного вихретоковых преобразователей, слабо зависящего от электропроводности изделия. Рабочий и компенсационный вихретоковые преобразователи 4 и 5 соответственно запитываются напряжениями двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90° относительно друг друга. В устройстве фазовый сдвиг суммарного сигнала U₁₂ с выхода сумматора 14 поступает на вход вычитателя 15, с выхода которого на выходную шину 20 подается код, соответствующий отклонению торца рабочего вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния. Разность кодов расстояний формируется в вычитателе 15 с помощью задатчика 21 образцового кода. 2 ил.

Фиг.1

Изобреючие относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля заданного расстояния до ) 1ектронрово 1яшего изделия.

Цель изобретения - повышение точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия путем формирования фазочу ва вительною суммарного напряжения рабочею и компенсационного вихретоковых преобразователей, слабо зависящего or электропроводности изделия

На tjnii 1 представлена блок-схема устройства вхреюкового контроля расстояния, на фш 2векторная диаграмма, поясняющая работу устройства

Устройство вихретокового контроля рас- сюяння состоит из последовательно соединенных I оператора 1. делителя 2 частоты и фа зорасиепи юля , рабочего вихретоко- вок) преобразователя 4 и компенсационно- lo вихретокового преобразователя 5, возбуж- Uiioinite обмогм1 и и 7 вихретоковых преобразователей 4 и 5 подключены к первому и ыором выходам фазорасшепителя 3, изме- ршельные обмотки 8 и 9 вихретоковых пре- ибра зоватеleft 4 и 5 соединены иоследова- кмьно встречно и расположены со стороны рабочих юрцов преобразователей Кроме то- i о. cipoiuiBo состоит HI последовательно с ос ш не иных фильтра 10 низкой частот ы, си- nt имя II, квантоватетя 12. peiистра 13 по сннхрони зирмощему входу, сумматора 14 и вьпчпан ш 15. последовательно соединенных фшыра 16 низкой частоты, уси- ипсмя 17, квантователя 18 и perncipa 19 но синхронизирующему входу, выход регистров 19 соединен с вторым входом сумма- юра 14, вых(и вычитателя 15 с выгодной шипом 20 (тви содержит также за- un IKK 21 образцового кода, соединенный выхсмом I. вторым входом вычитателя 15, и кон рольный образец 22, установленный на заданном расстоянии от рабочего торца компенсационно о вихретокового преобразо- ванмя Г Общая точка измерительных об моюк 8 и (i но J.K 1К1чена к первому выводу isxoia фи;ыра 16 низкой частоты, свободный выв( 1 и тельной обмотки 9 под- к K)4ui к нервом} вывод входа фильтра 1U низкой частоты, а свободный вывод и в огри 1 ельнои обмотки 8 соединен с вшры MI выво ыми входов фильтров 10 и 16 Информационные входы регистров 13 и 19 oi шнены с в 1ходом делителя 2 частоты, ,1 вюрьи вх(мы квантователей 12 и 18 сое- unit, ны с вторым выхоюм тенератора 1

N i. трот, iво раГклает следующим образом

le.iepaiop 1 вырабатывает тактовые им ii1 1ы.ы Ko:oj)i,ie поступают на делитечь 2 ккЮ Ы формирующий cm налы кодовой P i3HtpiKi В фа юрастепитеде 3 из них об азиогся напря-кения двух фаз для пита i ия BII зб ж тающих обмоток Ь и 7 вихре- io oiiiiis ipeoopa зова ie к и 4 и о Папряже

0

0

5

0

5

ния фаз выдаются в виде двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90° относительно друг друга.

При установке рабочего вихретокового преобразователя 4 на заданном расстоянии от электропроводящего изделия 23 на измерительных обмотках б и 7 оказываются равные по амплитуде, но сдвинутые на 90° сигналы, отмеченные на фиг 2 как LJi и Ц2 соответственно. Суммарный сигнал изображен вектором , отстоящим от векторов L)| и U2 на 45° Перемещение рабочего вихре- юкового преобразователя 4 относительно члектропроводящего изделия 23 вблизи от заданного расстояния до него вызывает изменение напряжения Ui Напряжение LJ2 остается неизменным. На фиг. 2 представлена векторная диаграмма для случая, когда измененное -значение напряжения на измерительной обмотке 6 рабочего вихрето- ковою преобразователя 4 отображается вектором L l, сдвинутым по фазе относительно напряжения 1 на угол ф2. Пр и этом суммарное выходное напряжение преобра- .ователей 4 и 5 равно Ui2, а его сдвиг по фазе относительно напряжения U)2 равен фь изменение фазы fi2 выходных сигналов преобразователей 4 и 5 равно (pi2

-(f|-f«(2

В устройстве фазовые сдвиги этих сиг- чалов относительно первой импульсной последовательное и преобразуются в коды Ki и Кл из суммы которых вычитается эталонный код Ко, соответствующий фазовому сдвигу сигнала Uu, в результате чего на выходную шину 20 выдается код Ki2, соответствующий отклонению положения первого вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния до электропроводящего изделия 23

К

i -г

К - Ки.

0

5

0

Для этою сигналы с измерительных обмоток 8 и 9 проходят через низкочастот- чые фильтры 10 и 16 Выделяемые на их выходах первые гармоники сигналов подаются через усилители 11 и 17 на первые входы квантователей 12 и 18, в которых они инчронизируются импульсами, поступающими с второго выхода генератора 1, и преобразуются в квантова нные по фазе строб импульсы Выходные сигналы квантователей 12 и 18 приходят на синхронизирующий вход регистров 13 и 19, в которых они фиксируют значения кодов, оказавшиеся в момент их прихода на информационном входе соответствующего регистра и эквивалентные фазовым сдвигам выходных cm налов вихретоковы.х преобразователей 4 и 5 относительно первой импульсной последовательности Значения кодов, записанные в ретистры 13 и 19, поступают на входы сумматора 14, а с его выхода - на первый

вход вычитателя 15. На второй вход вычи- тателя 15 подается с задатчика 21 образцовый код, равный коду на выходе сумматора 14, образующемуся при установке рабочего вихретокового преобразователя 4 на заданное расстояние от электропроводящего изделия 23. При этом с выхода вычитателя 15 на выходную шину 20 выдается код, соответствующий отклонению торца рабочего вихретокового преобразоварасщепителем, подключенным входом к выходу генератора через фазорасщепитель, первым и вторым выходами - к возбуждающим обмоткам рабочего и компенсационного вихретоковых преобразователей соответственно, последовательно соединенными усилителем, квантователем, регистром по синхронизирующему входу и сумматором, подключенным к первому выходу вычитателя, последовательно соединенными вторыми теля 4 от заданного расстояния до элект- 10 фильтром низкой частоты, усилителем, ропроводящего изделия 23.квантователем и регистром по синхрониКонтрольный образец 22 выполняется из зирующему входу, подключенным к второму аналогичного электропроводящему изделию входу сумматора, задатчиком образцового 23 материала. Это позволяет уменьшить кода, соединенным с вторым входом вычи- зависимость результатов измерения от тателя, вторые входы первого и второго

квантователей соединены с вторым выходом генератора, выход делителя частоты соединен с информационными входами первого и второго регистров, измерительные обмотки рабочего и компенсационно- стояния до электропроводящего изделия, со- 20 го вихретоковых преобразователей соедине- держащее накладной трансформаторный ны последовательно-встречно и подключены вихретоковый преобразователь с измеритель- общей точкой к первому выходу входа ной обмоткой, размещенной со стороны рабо- второго фильтра, свободный вывод измери- чего торца преобразователя, генератор, низ- тельной обмотки компенсационного вихрето- кочастотный фильтр, усилитель, соединенный „ кового преобразователя соединен с первым

выводом входа первого фильтра низкой частоты, общая точка соединенных между собой выводов измерительных обмоток подключена к вторым выводам входов первого и второго фильтров низкой частоты, а 30 выход вычитателя подключен к выходной шине.

электрофизических свойств изделия.

Формула изобретения Устройство вихретокового контроля расвходом с выходом низкочастотного фильтра, и вычитатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия, оно снабжено компенсационным вихретоковым преобразователем, идентичным рабочему, делителем частоты, фазо i

ери г. 2