Устройство электромагнитного контроля Советский патент 1993 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к средствам электромагнитного контроля неэлектрических величин по сигналам, полученным от взаимодействия проводящих изделий с электромагнитными полями, например, для контроля перемещений двух объектов относительно друг друга при широкой вариации окружающей температуры.

Целью изобретения является повышение надежности и точности контроля.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - временные диаграммы, поясняющие принцип его действия.

Устройство электромагнитного контро- ля содержит генератор 1 импульсов, электронные ключи 2 и 3, вихретоковый преобразователь 4 с рабочей 5 и компенсационной 6 обмотками, заактированными конденсаторами 7 и 8. Общая точка соеди- нения обмоток 5 и 6 подключена к источнику 9 постоянного напряжения. Вторые выводы обмоток 5 и 6 через сопротивления 10 и 11 связаны с выходами электронных ключей 2 и 3, которые дополнительно связаны с вхо- дами рабочего 12 и компенсационного 13 компараторов. На вторые входы компараторов 12 и 13 подано напряжение источника 9. Выходы компараторов 12 и 13 соединены со входами логического блока 14, выход ко- торого связан с индикатором 15 постоянной составляющей выходного напряжения. Третий вход логического блока 14 связан с выходом формирователя импульсов 16 длительностью т. Вход формирователя 16 импульсов связан с выходом генератора 1.

Выход компенсационного компаратора 13 дополнительно связан с управляющим входом генератора 1, цепью состоящей из последовательно соединенных фильтра 11 нижних частот и усилителя 18 постоянного тока.

Устройство работает следующим образом. Генератор 1 импульсов вырабатывает импульсы напряжения прямоугольной фор- мы (см. фиг.2). Наличие импульса напряжения на управляющих входах электронных ключей 2 и 3 приводит к их замыканию. Источник 9 постоянного напряжения подключается к обмоткам вихретоковых преоб- разователей 5 и 6, что приводит к росту тока через их обмотки. Отсутствие импульса напряжения на управляющих входах ключей приводит к их размыканию. В контурах, образованных обмотками вихретоковых пре- образователями 5, б и соответствующими конденсаторами 7, 8 начинается переходный процесс и на конденсаторах 7, 8 создается падение напряжения Up и Uk (фиг.2). При этом компараторы 12 и 13 на своих

выходах формируют импульсы напряжения U12 и Ui3, длительность которых определяется периодом свободных колебаний в соответствующих контурах с параметрами индуктивности и емкости Lp, Ср и Lk, Ck.

Для повышения точности и надежности работы устройства введена отрицательная обратная связь с помощью цепи подстройки частоты генератора 1 под частоту компенсационного Lk, Ck контура. Например, при росте температуры увеличивается параметр Lk обмоток 5 и 6, а также чувствительность преобразователя к контролируемому объекту (на фиг. не показан). При этом рост постоянной составляющей напряжения на выходе фильтра 17, усиленный усилителем постоянного тока 18, обеспечивает снижение частоты импульсов генератора 1, чем стабилизируется чувствительность к контролируемому объекту.

Для повышения помехоустойчивости к нестабильности активного сопротивления колебательных контуров устройства введен стробирующий импульс напряжения Die формирователя 16 импульсов, запирающий логический блок 14 для устранения влияния нестабильности положения передних фронтов импульсов компараторов 12 и 13.

Если в зоне контроля у обмотки 5 находится контролируемый электропроводящий объект, что Lp становится меньше Lk, т Тр, что и определяет значение постоянной составляющей напряжения Ui4, поступающего на индикатор.

Формула изобретения

Устройство электромагнитного контроля, содержащее два параметрических вихретоковых преобразователя, обмотки которых зашунтированы конденсаторами, источник постоянного напряжения, генератор импульсов, два управляемых электронных ключа, управляющие входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а силовые входы - к выводам обмоток вихретокового преобразователя, и индикатор постоянного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и точности контроля, оно снабжено рабочим и компенсационным компараторами, одни входы которых объединены и под- ключены к источнику постоянного напряжения и к вторым выводам обмоток вихретокового преобразователя, логическим блоком, входы которого соединены с выходами компараторов, а выход подключен к индикатору постоянного напряжения, формирователем импульсов, включенным между выходом генератора импульсов и третьим входом логического блока, а также

вход которого подключен к выходу компенсационного компаратора и усилителем постоянного тока, генератор импульсов выполнен управляемым и к его управляющему входу подключен выход усилителя постоянного тока, а силовые входы управляемых электронных ключей соединены с вторыми входами компараторов.

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для контроля перемещений, а также для определения электрофизических свойртв электропроводящих объектов. Цель изобретения - повышение надежности и точности контроля - достигается благодаря тому, что устройство электромагнитного контроля, содержащее два параметрических вихретоковых преобразователя, обмот- кикоторых зашунтированы конденсаторами, источник постоянного напряжения, генератор импульсов, два управляемых электронных ключа, управляющие входы которых подключены к выходу генератора импульсов, а силовые входы - к выводам обмоток вихретокового преобразователя, и индикатор постоянного напряжения, снабжено рабочим и компенсационным компараторами, одни входы которых объединены и подключены к источнику постоянного напряжения и к вторым выводам обмоток вихретокового преобразователя, логическим блоком, входы которого соединены с выходами компараторов, а выход подключен к индикатору посто- янного напряжения, формирователем импульсов, включенным между выходом генератора импульсов и третьим входом логического блока, а также последовательно соединенными фильтром нижних частот, вход которого подключен к выходу компенсационного компаратора, и усилителем постоянного тока, генератор импульсов выполнен управляемым и к его управляющему входу подключен выход усилителя постоянного тока, а силовые входы управляемых электронных ключей соединены с вторыми входами компараторов. 2 ил. ё 00 О СА) 00 СП