Устройство для электромагнитного контроля объектов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. №. 1427283.

Цель изобретения - повышение быстродействия устройства за счет ограничения срока пребывания объекта в преобразователе.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для электромагнитного контроля объектов; на фиг. 2 - временной график процесса формирования выходного напряжения и ограничение его по времени; на фиг. 3 - временной график процесса формирования выходного напряжения и ограничение его по уровню.

Устройство содержит два идентичных индуктивных преобразователя 1 и 2. подключенных к двум узлам одной диагонали кольцевого коммутатора 3, к другой диагонали которого подключен интегратор 4, содержащий две накопительные (интегрирующие) емкости. К выходу интегратора 4 подключен блок 5 ограничения по времени, представляющий собой формирователь временного интервала и логическую схему И и ограничивающий время формирования выходного напряжения, к выходу которого подключен преобразователь 6 выходного напряжения в код. Выход управляемого источника 7 питания соединен с преобразователями 1 и 2, а также с рабочим входом счетчика 8 импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом блока 9 ограничения по уровню, представляющего соО

О

ел ел

to

бой источник опорного напряжения и компаратор и ограничивающего уровень выход- ного напряжения. Вход блока 9 ограничения по у ровню соединен с выходом интегратора 4. Вход управляемого источни- ка 7 питания соединен с выходом блока 10 управления частотой напряжения источника питания, информационный вход которого соединен с выходом регистратора 11 частоты появления элемента объекта в зоне кон- троля.

Устройство работает следующим образом.

Один из преобразователей 1 устанавливается в зоне появления выступающего маг- нито про водящего элемента 12 конструкции объекта 13 контроля. При прохождении этого элемента в зоне датчика 1 параметры этого датчика изменяются и принимают значения: по активному сопротивлению п г0 + Дг, по индуктивности Li LO + Д1. Второй преоб- разоватепь 2 устанавливается в той же температурной и вибрационной зоне так, что элемент объекта 13 контроля не изменяет его параметров, т.е. гг г0 и L.2 LO, где г0 - активное сопротивление катушек датчиков; Дг- вносимый разбаланс сопротивлений; LO- индуктивность катушек датчиков; вносимый разбаланс индуктивности.

Запускающий импульс подается с блока 10 управления частотой напряжения питания, который представляют собой преобразователь напряжения в частоту. Напряжение на блок 10 подается с регистратора 11 частоты появления объекта, кото- рый для вращающихся объектов построен набазетахогенератора. Совместная работа управляемого источника 7 питания, блока 10 управления частотой напряжения питания ,и регистратора 11 частоты появления элемента объекта 13 в зоне датчика обеспечивает соотношение отрезков времени

tu toe ,

где tu - длительность импульса питающего напряжения;

toe - время нахождения объекта в зоне датчика;

Ти период импульсов питающего напряжения.

При таком соотношении отрезков времени ток И, протекающий по цепи-индуктив- ного преобразователя 1, определяемый индуктивностью LO +AL и сопротивлением Го + Л г, за время положительного импульса питающего напряжения по цепи через кольцевой коммутатор 3 заряжает первую и разряжает вторую накопительные емкости интегратора 4, а ток la через обмотку индуктивного преобразователя 2, определяемый индуктивностью и сопротивлением г0, разряжает первую и заряжает вторую емкости интегратора 4. При отрицательных импульсах питающего напряжения происходит обратный процесс. Режим заряда первой накопительной емкости интегратора 4 обусловлен токами И и г, а также напряжением UK-L где К - номер импульса, сформировавшимся на этой емкости к началу рассматриваемого периода, а заряд второй емкости интегратора 4 обусловлен соответственно токами 12 и И, а также напряжением 11к-1, сформировавшимся на этой емкости к началу рассматриваемого периода. Импульсы питающего напряжения, соответствующие отсутствию элемента 12 объекта 13 контроля в зоне преобразователя 1, не вносят разбаланса параметров, так

Как ПРИ ЭТОМ , М Г2 Го, токи Ц И

ia одинаковы, они не изменяют напряжение на накопительных емкостях интегратора 4. Переходный режим длится до того момента, когда интегральные значения токов заряда и разряда накопительных емкостей интегратора 4 станут равными. По истечении переходного периода на выходе интегратора 4 устанавливается напряжение U U +1) где U - установившееся напряжение на первой накопительной емкости интегратора, I)- установившееся напряжение на второй накопительной емкости интегратора. Длительность переходного режима определяет время измерения и ограничивает быстродействие устройства.

Напряжение на выходе интегратора 4 в любой момент времени однозначно определяется вносимым разбалансом индуктивности Д L и практически не зависит от Д г. Число импульсов N, соответствующее времени переходного режима, определяется разбалансом активных сопротивлений Д г. практически не зависит от Д L

Блок 5 ограничения по времени представляет собой формирователь временного интервала и логическую схему И, вход которой присоединен к выходу интегратора 4, выход - к преобразователю выходного напряжения в код. Блок 9 ограничения по уровню представляет собой источник опорного напряжения и компаратор, вход которого подключен к выходу интегратора 4, а выход - к управляющему входу счетчика 8 импульсов. Их действие проиллюстрировано на фиг. 2, где показаны графики процессов формирования выходных параметров (выходного напряжения и числа импульсов) для двух различных случаев измерения А и В, соответствующих различным разбалансам параметров индуктивного преобразователя 1. Для этих случаев гд Гв , где т - постоянная времени цепи. При ограничении времени формирования выходного на- пряжения блоком 5 ограничения по времени до величины Т0гр выходным напряжением устройства является для первого примера UA, а для второго UB. При ограничении уровня напряжения блоком 9 ограничения по уровню до уровня UOPT время, определяемое числом импульсов питающего напряжения, сокращается для первого примера до ТА, а для второго примера до Тв.

Числа импульсов NA - и NB т- харакlu и

0

5

тезируют изменение активного сопротивления преобразователя 1 соответственно для первого и второго примеров (фиг. 3). Из фиг. 3 видно, что ТА Тпер.А, а Тв ТПер в, что соответствует повышению быстродействия. Формула изобретения Устройство для электромагнитного контроля объектов, по авт. св. Мг 1427283. отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия, оно снабжено блоком ограничения по времени, включенным между выходом интегратора и блоком измерения, и блоком ограничения по уровню, посредством которого интегратор соединен с управляющим входом счетчика импульсов.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1427283. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство для электромагнитного контроля объектов содержит источник питания, выполненный управляемым по частоте, подключенные к нему два индуктивных преобразователя, кольцевой диодный коммутатор, к двум точкам одной диагонали которого подключены соответственно выходы индуктивных преобразователей, а к другой диагонали подключен интегратор, выход которого соединен с входом блока ограничения по времени, блок измерения, подключенный к выходу блока ограничения по времени, последовательно соединенные регистратор частоты появления элемента объекта в зоне контроля и блок управления частотой напряжения источника питания, выходы которого подклю чены соответственно к управляющему входу источника питания и первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен посредством блока ограничения по уровню с выходом интегратора 3 ил & С

72

1

V3

Фиг.1

Фиг. 2

Фиг.З