Устройство для измерения параметров цилиндрических электропроводящих объектов Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Ё

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения параметров ферромагнитных цилиндрических объектов. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния высших пространственных гармоник магнитного поля на результат измерений. Сигнал генератора 1 переменного тока сравнивается по фазовому сдвигу с информационным сигналом и заданный фазовый сдвиг в задатчике 26 достигается путем изменения частоты генератора 1 переменного тока. По его достижению включается ключ 27 и информационный сигнал обрабатывается решающими блоками 9 и 10 и информация в виде относительной магнитной проницаемости, диаметре и удельной электрической проводимости регистрируется трехканальным индикатором 13. 2 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения параметров ферромагнитных цилиндрических объектов.

Целью изобретения является повышение точности измерений за счет исключения влияния высших пространственных гармоник магнитного поля на результаты измерений.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг 2 - конструкция вихре- токового преобразователя.

Устройство (фиг. 1) содержит два генератора 1, 2 переменного и постоянного тока, вихретоковый преобразователь 3 и ключ 4, включенный между выходами генераторов 1 и 2 переменного и постоянного тока и вих- ретоковым преобразователем 3

Также устройство содержит последовательно соединенные ключ 5. подключенный к вихретоковому преобразователю 3, интегратор 6, амплитудный детектор 7, делитель 8 решающий блок 9, решающий блок 10, делитель 11, делитель 12 и трехканальный индикатор 13.

Кроме того, устройство содержит последовательно соединенные ключ 14, подключенный к вихретоковому преобразователю 3, интегратор 15, амплитудный детектор 16, делитель 17, второй вход которого соединен с выходом амплитудного детектора 7, делитель 8, выход которого соединен с вторым входом делителя 11, и блок 19 извлечения квадратного корня, выход которого подключен к второму входу трехканального индикатора 13, и сумматор 20, вход которого

О

VJ о ся J о

Объединен с третьим входом трехканально- го индикатора 13 и подключен к выходу решающего блока 9. а выход сумматора 20 соединен с вторым входом делителя 18.

В состав устройства входят также последовательно соединенные фазовращатель 21, подключенный к выходу генератора 1 переменного тока, фазовый детектор 22, второй вход которого соединен с ключом 5, нуль-индикатор 23, усилитель 24 разбаланса и частотный модулятор 25, выход которого подключен к входу управления генератора 1 переменного тока, и задатчик 26, выход которого подключен к вторым входам нуль-индикатора 23 и решающих блоков 9, 10. Также устройство содержит последовательно соединенные ключ 27, вход которого подключен к ключу 5, а управляющий вход соединен с вторым выходом нуль-индикатора 23, амплитудный детектор 28 и делитель 29, выход которого подключен к второму входу делителя 8, и частотный детектор 30, включенный между выходом генератора 1 переменного тока и вторыми входами делителей 12 и 29. Вихретоковый преобразователь 3 содержит (фиг. 2) намагничивающую обмотку 3 и две секции 32 и 33 измерительной обмотки, расположенные соосно и включенные встречно-последовательно. На фиг. 2 приведено также контролируемое изделие 34.

Устройство работает следующим образом.

Первоначально ключи 4, 5 и 14 устанавливают в положение а, а ключи 27 разомкнут. Генератор 2 постоянного тока запитывает возбуждающую обмотку 31. Затем ключ 4 переключается и полученный импульс напряжения через интеграторы 6 и 15 поступает на амплитудные детекторы 7 и 16, с выходов которых продетектированный сигнал поступает на делители 8 и 17.

Затем ключи 5 и 14 переводят в положение б и к выходу секции 32 измерительной обмотки подключается сигнальный вход фазового детектора 22, опорный вход которого подключьн через фазовращатель 21 к выходу генератора 1 переменнЪго тока. После переключения ключа 4 на выходе фазового детектора 27 вырабатывается сигнал, пропорциональный величине фазового сдвига, который сравнивается нуль-индикатором 23 с номиналом, задаваемым задатчиком 26. При их неравенстве нуль-индикатор 23 управляет частотой генератора 1 переменного тока через усилитель 24 разбаланса и частотный модулятор 25. По достижении заданной величины фазового сдвига нуль- индикатор замыкает ключ 27 и к секции 32 измерительной обмотки подключается амплитудный детектор 28, на выходе которого вырабатывается сигнал, поступающий на делитель 29. на второй вход которого подается сигнал с частотного детектора 30. Поеле вычисления сигнал через делитель 8 поступает на вход решающего блока 9, на второй вход которого поступает калиброванный сигнал из задатчика 26. С выхода решающего блока 9 сигнал, пропорциональный относительной магнитной проницаемо- сти,поступает на трехканальный индикатор 13, решающий блок 10 и сумматор 20. С выхода сумматора 20 сигнал через делитель 18 и блок 19 извлечения квадратного корня

поступает ла трехканальный индикатор 13, неся информацию о диаметре контролируемого изделия 34. Решающий блок 10 по сигналу задатчика 26 вырабатывает сигнал, который через делители 11 и 12 поступает

на третий вход трехканального индикатора 13, неся информацию об удельной электрической проводимости.

25

Формула изобретения

Устройство для измерения параметров цилиндрических электропроводящих объектов, содержащее вихретоковый преобразователь, с возбуждающей и измерительной

0 двухсекционными обмотками, последовательно соединенные генератор переменного тока, фазовращатель и фазовый детектор, последовательно соединенные первый амплитудный детектор, первый делитель и пер5 вый и второй решающие блоки, последовательно соединенные второй и третий делители и трехканальный индикатор, и последовательно соединенные второй амплитудный детектор и четвертый

0 делитель, и задатчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором постоянного тока, первым ключом, включенным между выходами генераторов переменного

5 и постоянного токов и возбуждающей обмоткой вихретокового преобразователя, вторам и третьим ключами, подключенными соответственно к секциям измерительной обмотки вихретокового

0 преобразователя, двумя интеграторами, включенными соответственно между выходами второго и третьего ключей и входами первого и второго амплитудных детекторов, последовательно соединенными суммато5 ром. вход которого объединен с вторым входом трехканального индикатора и подключен к выходу первого решающего блока, пятым делителем, второй вход которого оединен с выходом четвертого делителя блоком извлечения квадратного

корня, вход которого объединен с вторым входом второго делителя, первым входом соединенного с выходом второго решающего блока, а выход подключен к третьему входу трехканального индикатора, последовательно соединенными четвертым ключом, вход которого объединен с вторым входом фазового детектора и подключен к второму ключу, третьим амплитудным детектором и шестым делителем, подключенным к второму входу первого делителя, первый вход которого объединен с вторым входом четвертого делителя, нуль-индикатором, подключенным первым входом к фазовому детектору, вторым входом объединен с вторыми входами первого и-второго решающих

Редактор В. Трубченко

Составитель Ю. Глазков Техред М.Моргентал

0

блоков и подключен к задатчику, первый выход нуль-индикатора соединен с управляющим входом четвертого ключа, последовательно соединенными усилителем разбаланса, подключенным к второму выходу нуль-индикатора,и частотным модулятором, подключенным к входу генератора переменного тока, и частотным детектором, включенным между выходом генератора переменного тока и вторыми входами третьего и шестого делителей, возбуждающая и измерительная обмотки вихретокового преобразователя выполнены в виде соосных соленоидов, секции измерительной обмотки выполнены идентичными и включены последовательно-встречно.

Фиг.-2

Корректор Н. Король