Способ вихретокового контроля расстояния до электропроводящего изделия и устройство для его осуществления Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к нера-фу- шаюшему контролю и молем быть использовано дчя контроля заданного ряс- стояния до электропроводящего изде- лия.

Целью изобретения является повышение точности контроля расстояния за счет выделения дополнительной информации с лихретокового преобразователя .

На фиг.1 представлена вскюрная диаграмма контроля расстояния до эле- юропроподяпегп изделия; на фиг. 2 - структурная схема устройства для вихретоковпго контроля расстояния.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, делитель 2 частоты, фазорасщепптель 3, блок преобразователей, состоягщй из рабочего и эталонного трансформаторных вихретоковых преобразователей 4 и 5, ннзкг чястотнмй фильтр 6, ус.ипи- тель 7, квантователь 8, пторой вход которого подключен к второму выходу генератора 1, регистр 9, второй вход которого подключен к выходу деятеля 2 частоты, и вычнтатель 10, а также задатчик 11 эталонного входа, подключенный к второму входу вычитагедя 10.

Способ внхретоковог о контроля расстояния осуществляют след /кнцпм образом.

При установке первого внхретоконо- го преобразователя 4 на заданном расстоянии от элекгропроводице-го изделия 12 in вторичных обмотках первого и второго внхретоконых преобразователей 4 и 5 оказываются равныз по амплитуде, но сдвинутые по i i на 90 сигнала i и U coo г всю та. to

оо ьо

tsD

венно. Суммарный сигнал изображен вектором Uj)Ј, отстоящим от векторов U и И,, на 45°. Перемещение первого вихре токового преобразователя отно- ситепыш электропроводящего изделия вблизи от заданного расстояния от него вызывает максимальное изменение как амплитуды, так и фазы напряжения, снимаемого с выводов вторичных обмо- ток обоих преобразователей, и сопровождается изменением только напряжения U( вторичной обмотки первого вих ретОкового преобразователя 4 , напряжение вторичной обмотки второго вихре токового преобразователя 5 остается нпнзменш ;м и ранным Гл. На фиг. 1 представлена векторная диаграмма для случаи, когда измененное значение на- прнлсния па вторичной обмотке перво- го вихре1 окового преобразователя отображается вектором U,. При этом выходное напряжение преобразователей равно U, , а Оаза его сдвинута относительно напряжения U на величи- ну Ср (2. и складывается ия амплитудной Ц( и фазовой Ц составляющих

C,. +

Лмпшпудьая составляющая Ц Лазы выходного сигнала преобразователя

определяется сдвигом по фазе напря- ti

же ни я II

г

получаемого из напряжений U и Ч, относительно напряже- ния ) а фазовая составляющая сдвигом по фазе напряжения по отношению к напряжению U ,.

Суммирование амплитудной Ц и Фа зовой Uf, составляющих выходного сиг нала преобразователей, необходимое для обеспечения максимальной чувствительности, достигается соответствующим Фазированием напряжений U,,

и UУстройство работает следующим образом.

Генератор 1 вырабатывает тактовые импульсы, которые поступают на делитель 2 частоты, формирующий сигналы кодовой развертки. В фазорасщепите- ле 3 из них образуются сигналы двух фаз для питания первичных, обмоток вихретоковых преобразователей 4 и 5, выдаваемые в виде двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90° относительно друг друга Сигнал,снимаемый с вторичных обмоток вихретоковых преобразователей,

5 0 5

0

5

0

45

Q

проходит через низкочастотный фильтр 6, на выходе которого выделяется его первая гармоника. Сигнал первой гармоники подается через усилитель 7 на первый вход квантователя 8, в котором он синхронизируется импульсами, поступающими с второго выхода генератора 1, и преобразуется в квантованный по фазе строб-импульс. Выходной сигнал- квантователя 8 проходит на синхронизируемый вход регистра 9, в котором он фиксирует значение кода, оказавшееся в этот момент на его информационном входе и соответствующее фазовому сдвигу выходного сигнала гшхретоко- вых преобразователей 4 и 5 относительно первой импульсной последовательности,. Значение кода, записанное в регистр 9, поступает на первый вход вычитателя 10, на второй вход которого подается с яадатчика 11 эталонного кода комбинация, соответствующая значению кодовой раяпертки, поступающей на информационный вход регистра 9, при установке рабочего вихретокового преобразователя 4 на заданном расстоянии от электропроводящего изделия 12. С вычитателя 10 на выходную шину выдается значение кода, равное разности его входных кодов и соответствующее отклонению положения рабочего вихретокопого преобразователя 4 от заданного расстояния до электропроводящего изделия 12.

Использование эталонного образца 13 из аналогичного электропроводящему изделию материала позволяет уменьшить зависимость точности контроля расстояния до электропроводящего изделия от его материала. Формула изобретения

Способ вихретокового контроля расстояния до электропроводящего изделия, заключающийся в том, что эталонный и рабочий вихратоковые преобразователи устанавливают на заданном расстоянии соответственно от эталонного и рабочего изделий, формируют последовательность импульсов, запитывают ею оба преобразователя, определяют выходные сигналы преобразователей, по которым определяют изменение расстояния между рабочим преобразователем и изделием, отличают и и с я тем, что,

31fi

с целью повышения точности контроля, формируют вторую последовательность импульсов, сдвинутую на 90d по фазе относительно первой последовательно- сти возбуждают ею один из преобразователей, суммируют выходные сигналы обоих преобразователей, сравнивают суммарный сигнал по фазе с одной из импульсных возбуждающих последовательностей, преобразуют разность фаз в код, из которого вычитают коц, соот- ветствуклций заданному расстоянию до электропроводящего издечия, и по величине разностного кода судят об откло- нении от заданного расстояния до -электропроводящего изделия.

2. Устройство для вихретокопого контроля расстояния до электропроводящего изделия, содержащее вихрето- ковый преобразователь, генератор, последовательно соединенные1 низкочастотный фильтр и усилитель и вычитатель,

2

отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными делителем частоты, вход которого подключен к выходу генератора, фаэорасщепителем, идентичным первому преобразователю эталонным вихретоко- вым преобразователем, выход которого соединен с входом низкочастотного фильтра, последовательно соединенным квантователем, первый вход которого подключен к выходу усилителя, а второй - к второму выходу генератора, и регистром, второй вход которого подключен к выходу делителя частотты, а выход - к входу вычитлтеля, и задат- чиком эталонного коча, ниход которого подключен к второму входу В1гчи га- теля, а первый лихретоковый преобразователь включен межд вторым выходом фазорасщелителя и входом низкочастотного фильтра.

Изобретение относится к неразру- шяюпему контролю. Цел т, изоОре гения повышение точности контроля. Для этого эталонный и рабочий шг рото1 о- пые преобразователи (ВТП) Зсштмпа- KI1 двумя последовательное11 импульсов, одна in которых сдвинута на 90° но фазе относительно другой, гуммируют пыходнне С игнппы обоих преобразователей, сравнивают гуммар- ный сигнал с ОД1Ю11 пч импу.чьснмх iio- следоваiельиостгп, поело чет о преобразую разноси, фаз л код, вычигяни из него коп, сосп нет с1 nvtoi iiiii заданному расстоянию до илем юпрс подя- цего изделия, и по почнчине рлчпо- с гного кода судят of отклонении от заданного расстояния до электропроводящего изделия. с.п.Л-лы, 2 им. о сл с