ВСЕСОЮЗНАЯ Советский патент 1973 года по МПК G01R27/00 

1

Известен способ измерения удельного сопротивления материала изделий с помощью накладного вихретокового датчика, заключающийся в том, что выделяют активную и реактивную составляющие вносимого напряжения датчика и измеряют фазу вносимого напряжения, по значению которого и судят об искомой величине. Однако при таком методе измерения изменение зазора между датчиком и исследуемым материалом от О до 1,52 мм фаза вносимого напряжения датчика меняется на угол не менее 10°, а значение фазы вносимого напряжения - на 30%.

Если об удельном сопротивлении судить по величине фазы вносимого напряжения, то погрешность измерения фазы непосредственно войдет в погрешность измерения удельного сопротивления.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

Для этого по предлагаемому способу реактивную составляюпдую вносимого напряжения датчика преобразовывают с помощью функционального преобразователя с амплитудной характеристикой вида утух , а активную составляющую вносимого напряжения делят на выходное напряжение преобразователя с помощью, например, делителя напряжений и по величине выходного напряж;ения делителя судят об измеряемой величине.

На фиг. 1 изобралхены на комплексной плоскости напряжений зависимости вносимого напряжения LBH вихретокового накладного датчика радиусом 2,3 мм на частоте 20 кгц от изменения зазора Z между датчиком и поверхностью контролируемого изделия (сплошные тонкие линии) для материалов с различным удельным сопротивлением б (сплощная толстая линия), а также значения фазы

Dp /у

9 arctg 2 вносимого напряжения

f

датчика, получающееся при изменении удельного сопротивления (тонкие пунктирные линии); на фиг. 2 - зависимости фазы вносимого напряжения датчика ф от удельного сопротивления материала изделия для различных значений зазора Z; на фиг. 3 - зависимость

t/RHм

отноп ения , которое является линейАи

ной функцней удельного сопротивления б материала изделия.

Предлагаемый способ заключается в следующем.

Над контролируемым изделием располагают вихретоковый накладной датчик. Напряжение, вносимое в датчик проводящим изделием, подают на фазочувствительные детекторы, один из которых настроен в фазе с током

возбуждающей катушки индуктивности датчика, а другой - в квадратуре. Таким путем выделяют активную и реактивную составляющие вносимого напряжения датчика. Далее напряжение, нропорциональное реактивной составляющей вносимого напряжения датчика, подают на функциональный преобразователь с амплитудной характеристикой вида , делят с помощью делителя напряжений напряжение, пропорциональное активной составляющей вносимого напряжения датчика, на напряжение с выхода указанного преобразователя. По величине выходпого напряжения делителя напряжений судят об удельном сопротивлении материала изделий.

На фиг. 1 видно, что активная составляющая вносимого напряжения Re f/вн при увеличении зазора уменьшается значительно быстрее, чем реактивная составляющая, в результате чего линии из.менения зазора Z являются кривыми с выпуклостью в сторону мнимой оси. Этим и объясняется изменение фазы гр вносимого напряжения при изменении зазора. Если реактивную составляющую вносимого напряжения увеличивать по сравнению с активной составляюи1,ей, в частности преобразовать ее с помощью функционального преобразователя с амплитудной характеристикой , то выходное напряжение преобразователя и активная составляющая вносимого напряжения будут уменьшаться с увеличением зазора с одинаковой скоростью. Разделив с помощью делителя напряжений

активную составляющую вносимого напряжения на напряжение с выхода функционального преобразователя, получают напряжение, зависящее только от удельного сопротивления.

Основным преимуществом предлагаемого способа измерения удельного сопротивления материала изделий является повышение точности при широких изменениях зазора между

датчиком и контролируемым изделием и возможность широкоднапазонного измерения удельного сопротивления, а также линейность и возможность безэталонпого измерения.

Предмет изобретения

Способ измерения удельного сопротивления плоских изделий с помощью накладного вихретокового датчика, размещаемого над контролируемым изделием, заключающийся в выделении активной и реактивной составляющих вносимого напряжения датчика, отличающийся тем, что, с целью новышения точности измерения, реактивную составляющую вносимого напряжения датчика преобразовывают с помощью функционального преобразователя с амплитудной характеристикой вида , а активную составляющую вносимого напряжения делят на выходное напряжение преобразователя с помощью, например, делителя напряжений и по величине выходного напряжения делителя судят об измеряемой величине.