Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий.
(Известны устройства для раздельного контроля удельного сопротивления и площади поперечного сечения, содержащие блок получения квадратурных составляющих измеряемого вносимого напряжения и блок выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления материала изделия, позволяющие контролировать указанные параметры при изменении их в широком диапазоне.
Предлагаемое устройство обеспечивает более высокую точность контроля в широком диапазоне их измерения благодаря тому, что устройство снабжено блоком автоматического управления активной составляющей вносимого напряжения, выполненным в виде схемы деления, два входа которой подключены соответственно к выходам усилителей постоянного напряжения активной и реактивной составляющих, а выходы к цепям регулировки коэффициента усиления двух усилителей постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, входы которых соединены с выходом усилителя постоянного напряжения активной составляющей, причем выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к одному из входов сумматора, а выход второго - к входу решающего импульсного делителя напряжения и к одному из входов дифференциального усилителя постоянного напряжения.
На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор / переменного тока, датчик 2 вихревых токов проходного типа, компенсатор 3 напряжения холостого хода, усилитель 4 вносимого напряжения, фазочувствительные детекторы 5 и 6, фазовращатели 7 и S, усилители 9 н 10 постояиного напряжения, схему деления 11, усилители 12 и 13 постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом
усиления, сумматор 14, индикатор 15 площади поперечного сечения, усилитель 16 постоянного напряжения с дифференциальным входом, широтно-ИМпульсный модулятор (ШИМ) 17, решающий 18 и следящий 19 импульсные
делители напряжения (ИДИ), индикатор 20
удельного сопротивления.
Устройство работает следующим образом.
От генератора 1 переменного тока запитывается токовая катушка датчика 2. Частота
тока выбирается из условия , где а - наименьший радиус контролируемого изделия, , со - круговая рабочая частота, а - наи.меньшая электропроводность материала изделия, Но - магнитная проницаемость вас помощью компенсатора 3 «апряжения холостого хода датчик 2 настраивается таким образом, чтобы в отсутствие контролируемого изделия напряжение на измерительный катушке датчика было равно нулю. При появлении в датчике 2 контролируемого изделия на его измерительной катушке возникает вносимое напряжение, которое усиливается усилителем 4вносимого напряжения. С усилителя 4 напряжение подается на два фазочувствительных детектора 5 и 6, один из которых настроен в фазе, а другой - в квадратуре с током в задающей катушке датчика. Настройка фазочувствительных детекторов осушествляется с помощью фазовращателей 7 и S. В результате на выходе фазочувствителыюго детектора 5получаем активную , а на выходе фазочуВСтвительного детектора 6 - реактивную .() составляющую вносимого напряжения, поступающие на вход усилителей У и 10, с выхода которых активная и реактивная составляющие поступают на вход схемы деления 11. На выходе схемы деления 11 получаем напряжение, пропорциональное отношению активной и реактивной составляющих, а следовательно, и фазе вносимого напряжения, которая однозначно определяет величину параметра ка. Это напряжение подается на цепи регулировки коэффициента усиления усилителей 12 и 13 ностоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления. На вход усилителей 12 и 13 поступает напряжение активной составляющей с усилителя 9. В результате на выходе усилителя 12 нолучим напряжение CiReUEB, а на выходе усилителя 1й - напряжение где коэффициенты Ci и С2 изменяются при изменении пара.метра ка по соответствующему закону. Напряжение Cil eL/Bii с усилителя 12 и напряжение реактивной составляющей с усилителя 10 подаются на вход су.мматора 14, где они суммируются по модулю. Выходное напряжение 2; lCi/ е внЦ-| т Ен| сумматора, пропорциональное величине площади поперечного сечения, регистрируется индикатором 15 площади поперечного сечения, а также подается в блок выделения сигнала, пропорциоПсльного величине удельного сопротивления. В этот же блок подается напряжение CsjRef BH с выхода усилителя 13 постояиного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления. Блок выделения сигпала, пропорционального величине удельного сопротивления материала изделия представляет собой мпожительно-делительное импульсное устройство и рвботает следующим образом. ШР1М 17 вырабатывает прямоугольные имчульсы, относительная длительность которых (коэффициент заполнения) пропорциональна величине управляющего папряжепия, поступающего с выхода усилителя 16 постоянного напряжения с дифференциальным входом. На один из входов усилителя 16 подается напряжение с выхода усилителя 13 с регулируемым коэффициентом усиления. На другой вход усилителя 6 подается напряжение отрицательной обратной связи, которая охватывает усилитель 16 и ШНМ 17. В цепи обратной связи включен ИДН 19, который изменяет амплитуду подаваемых на него с ШИМ 17 прямоугольных импульсов так, что она становится пропорциональной напряжению 2 I Ci/ e Bii| + I ImlJm , поступающему на второй вход НДН 19 с выхода сумматора 14, т. е., ИДН 19 производит операцию умножепия. Так как РЩН 19 включен в цепь обратной связи усилителя 16 с достаточно большим коэффициентом усиления, то коэффициент нередачи такой системы будет обратным коэффициенту передачи цепи обратной связи, т. е., напряжение па выходе усилителя 16, а следовательно, и относительная длительность прямоугольных импульсов на выходе ШИМ 17 будет прямо пропорциональна напряжению CzR-K Jmi и обратно пропорциональна наCiRuU i 4-|/mf Bii . С выхода пряжению ШНМ 17 прямоугольпые импульсы подаются па один из входов НДН 18, который преобразует эти импульсы так, что их амплитуда становится пропорциональной напряжению CzRuiJmi, подаваемому па второй вход НДН 18 с выхода усилителя 13 с регулируемым коэффициентом усиления. Носле усреднения сглаживающим фильтром напряжение с выхода НДН 18, пропорциональное удельному сопротивлению материала изделия, регистрируется иидикатором 20 удельного сопротивления. Н р е д м е т изобретения Устройство для раздельного контроля удельного сопротивления и площади поперечного сечепия электропроводных изделий, содержащее блок получения квадратурных составляющих измеряемого сопротивления, вносимого папряжепия, сумматор, два индикатора, усилители постояппого папряжения активной и реактивной составляющих и блок выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления материала изделия, выиолнепный из дифференциального усилителя постоянаюго напряжения, широтно-имнульсного модулятора, следящего и решающего импульспого делителя иапряжепия, отличающееся тем, что, с целью повышения и расширения диапазона измерепия, оно снабжено блоком автоматического управления активной составляющей вносимого напряжеПИЯ, выполненным в виде схемы деления, два входа которой подключены соответственно к выходам усилителей постоянного напряжения активной и реактивной составляющих, а выходы - к цепям регулировки коэффициента
жения с регулируемым коэффициентом усиления, входы которых соединены с выходом усилителя постоянного напряжения активной составляющей, причем выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к одному из входов сумматора, а выход второго - к входу решающего импульсного делителя напряжения и к одному из входов дифференциального усилителя постоянного напряжения.
