Вихретоковый толщиномер Советский патент 1991 года по МПК G01B7/06 

А

J

Изобретение относится к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано для измерения толщины немагнитных электропроводящих изделий, например листов проката.

Цель изобретения - повышение точности путем исключения погрешности, обусловленной изменениями удельной электрической проводимости в значительных пределах.

На чертеже представлена структурная схема вихретокового толщиномера.

Толщиномер содержит два канала: измерения удельной электрической проводимости измерения толщины, блоки управления и индикации. Канал измерения удельной электрической проводимости содержит генератор 1 высокой частоты, вихре- токовый преобразователь 2, компенсатор 3 переменного напряжения, усилитель 4 переменного напряжения, фаэочувтствитель- ный детектор 5, усилитель 6 постоянного тока и фазорегулятор 7. Канал измерения толщины содержит управляемый генератор 8 низкой частоты, вихретоковый преобразователь 9, компенсатор 10 переменного напряжения, усилитель 11 переменного напряжения, фазочувствительный детектор 12, усилитель 13 постоянного тока, фазорегулятор 14.

Блок управления и индикации состоит из индикатора 15, преобразователя 16 частоты в напряжение, схемы 17 сравнения, двух управляющих элементов 18 и 19 и клю чевого элемента (без позиции).

Вихретоковый толщиномер работает следующим образом.

Вихретоковые преобразователи 2 и 9 возбуждаются соответственно высокочастотным и низкочастотным напряжением от генераторов 1 и 8, Частота напряжения, поступающего от генератора 1 к преобразователю 2, выбирается из условия минимальной чувствительности выходного сигнала преобразователя 2 к толщине контролируемого изделия, а частота напряжения, поступающего от генератора 8 к преобразователю 9, первоначально выбирается из условия (1):

JLff.-3.f- 3

R °

(М,

где Т - толщина листового изделия;

обобщенный параметр, равный/

-R V2ttf/ 0f7

R - радиус измерительной катушки преобразователя;

f - частота возбуждающего тока;

АО магнитная постоянная;

г; - удельная электрическая проводимость.

Сигналы с выходов преобразователей 2 и 9 через компенсаторы 3 и 10 поступают на

усилители 4 и 11. Усиленные сигналы детектируются с помощью фазочувствительных детекторов 5 и 12, опорные напряжения на которые поступают соответственно от генераторов 1 и 8 через фазорегуляторы 7 и 14.

0 Постоянное напряжение с выхода детектора 5, пропорциональное удельной электрической проводимости изделий, усиливается усилителем 6 и поступает на вход схемы 17 сравнения. С выхода детектора 12 постоян5 ное напряжение, пропорциональное толщине контролируемого изделия, усиливается усилителем 13 и поступает на индикатор 15, по показаниям которого судят о результатах контроля.

0При отклонении значения удельной

электрической проводимости от номинальной на выходе схемы 17 сравнения появляется сигнал, поступающий на входы управляющих элементов 18 и 19. Упрэвляю5 щий элемент 18 изменяет частоту напряжения генератора 8 до тех пор, пока напряжение, поступающее от преобразователя 16 - Т.тоты в напряжение на второй вход схемы 17 сравнения, не компенсирует

0 напряжение, поступающее от усилителя 6 нэ первый вход схемы 17 сравнения, т е. пока не выполнится условие/ -) РЧ аупрэв- пяющий элемент 19 включает индикатор 15 только на время измерения Тем самым ис5 ключается елияние изменения удельной электрической проводимости нэ результаты измерения их толщины.

Формула изобретения Вихретоковый толщиномер, содержащий генератор высокой частоты, входом соединенный с ним первый вихрсгоковый преобразователь, последовательно соединенные первый компенсатор переменного напряжения, входом соединенный с выходом первого вихрето- кового преобразователя, первый усилитель пе- ременного напряжения, первый фаэочувствительный детектор и первый усилитель постоянного тока, первый фазорегулятор, вход которого соединен с выходом генератора

0 высокой частоты, управляющий элемент, генератор низкой частоты, входом соединенный с ним второй вихретоковый преобразователь последовательно соединенные второй компен сатор переменного напряжения, входом соеди

5 ненный с выходом второго преобразователя второй усилитель переменного напряжения второй фазочувствительный детектор и второй усилитель постоянного тока, второй фазорегулятор, вход которого соединен с выходом

генератора низкой частоты, и индикатор, отличающийся тем, что. с целью повышения точности, он снабжен схемой сравнения, вход которой соединен с выходом первого усилителя постоянного тока, а выход - с входом управляющего элемента, преобразователем частоты в напряжение, вход которого соединен с вторым выходом генератора низкой частоты, а выход - с вторым входом схемы сравнения, ключевым элементом и вторым управляющим элемен

том, входом соединенным с вторым выходом схемы сравнения, а генератор низкой частоты выполнен управляемым по частоте. выход первого управляющего элемента соединен с управляющим входом генератора низкой частоты, выходы фазорегуляторов соединены с вторыми входами соответствующих фазочувствительных детекторов, а выходы вторых управляющего элемента и усилителя постянного тока соединены с индикатором через ключевой элемент.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для неразрушающего измерения толщины немагнитных электропроводящих изделий методом вихревых токов. Цель изобретения - повышение точности путем исключения погрешности, обусловленной изменениями удельной электрической проводимости в значительных пределах. Измерение толщины контролируемого изделия ведется вихретоковым преобразователем 9, вторичная ЭДС которого компенсируется, усиливается, детектируется и регистрируется индикатором 15. Контроль удельной электрической проводимости ведется вихретоковым преобразователем 2, вторичная ЭДС которого компенсируется, усиливается, детектируется и поступает на схему 17 сравнения. На второй вход схемы сравнения поступает напряжение от преобразователя 16 частоты в напряжение, соединенного с генератором 8 высокой частоты. При изменении значения удельной электрической проводимости на первом и втором выходах схемы 17 сравнения появляются сигналы, поступающие на управляющие элементы 18 и 19. Первый управляющий элемент регулирует значение частоты генератора 8, а второй управляет включением индикатора. Таким образом, показания индикатора 15 незначительно зависят от изменения удельной электрической проводимости контролируемого изделия, а зависят от изменения его толщины. 1 ил.