Устройство для неразрушающего контроля качества огнеупорных изделий Советский патент 1974 года по МПК G01N23/24 G01N3/38 

1

По основному авт. св. № 324547 известно устройство для неразрушающего контроля качества огнеупорных изделий, содержащее генератор СВЧ и две ветви (два канала) приема сигналов СВЧ с фазочувствительным индикатором их баланса. Один из этих каналов опорный, а другой - измерительный. Перед рупорной антенной измерительного канала располагается контролируемое изделие.

Однако контроль качества известным устройством недостаточен, так как в процессе эксплуатации необходима периодическая балансировка каналов, которая выполняется вручную.

Цель изобретения - повысить производительность контроля.

Для этого устройство снабжено автоматическим подстроечным ферритовым фазовращателем, включенным в опорную ветвь «И командо-ячейкой «норма - брак, входы которой через элементы «И соединены с выходами статических триггеров двоичного счетчика.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Она содержит генератор 1 СВЧ, разветвитель 2, генератор 3 НЧ, фазовращатели 4 с плавной автоматической регулировкой и 5 со ступенчатой автоматической регулировкой, подстроечный фазовращатель 6 с автоматической и ручной регулировкой, рупорные антенны 7, фазовый детектор 8 СВЧ, усилитель 9, фазовый детектор 10 НЧ, индикатор 11 нуля, пороговые триггеры 12 и 13, мультивибратор 14, двоичный счетчик 15, ключевые ячейки 16, фазоуказатель 17, статический триггер 18, ключевую весовую ячейку 19, пороговые триггеры 20 и 21, мультивибратор 22, реверсивный двоичный счетчик 23, ключевые

ячейки 24, «элементы «И 25, 26, 27, 28 и 29 и командо-ячейку 30.

Устройство работает следующим образом. Сигнал с генератора 1 СВЧ, модулированный прямоугольными импульсами НЧ, поступающими с генератора 3, через разветвитель 2 поступает в две ветви: измерительную и сравнительную (опорную). Измерительная ветвь содержит рупорные антенны 7, между которыми помещаются изделия, подлежащие

контролю. Опорная ветвь имеет измерительные плавный автоматический, ступенчатый автоматический 5 и подстроечный ручной и автоматический ферритовые фазовращатели 6.

Модулированные сигналы с измерительной и опорной ветвей поступают на фазовый детектор 8 СВЧ, с выхода которого снимается ИЧ сигнал. Амплитуда и фаза этого НЧ сигнала зависит от фазового соотнощения между входными сигналами СВЧ.

Выходной сигнал с фазового детектора- 8 СВЧ постунает на усилитель 9 и далее на фазовый детектор 10 НЧ, имеющий два входа. В зависимости от величины фазового рассогласования выходной сигнал постуиает на выход «а или «б, к которым подключены пороговые триггеры 12 и 13. Опрокидыванием пороговых триггеров фиксируется наличие рассогласования в тракте СВЧ и его знак. При рассогласовании, например одного знака, опрокидывается пороговый триггер 12 и тем самым запускается мультивибратор 14, импульсы с которого поступают на вход накопительного двоичного счетчика 15, построенного па статических триггерах. Счетные триггеры управляют ключевыми весовыми ячейками 16, питающими током намагничивания обмотку управления измерительного плавного автоматического фазовращателя 4. По мере заполнения счетчика величина намагничивающего тока растет, изменяя фазовый сдвиг в опорной ветви в направлении достижения равновесия - сигнал на выходах фазового детектора НЧ становится равным нулю, вследствие чего пороговый триггер 12 возвращается в исходное положение, происходит срыв генерации мультивибратора 14 и рост тока намагничивания прекращается. По достигнутой его величине, фиксируемой фазоуказателем 17, определяется значение рассогласования.

При внесении в измерительную ветвь фазового рассогласования другого знака опрокидывается пороговый триггер 13, который переключает статический триггер 18. Выходным сигналом с последнего включается ключевая ячейка 19, питающая током намагничивания обмотку измерительного ступенчатого автоматического фазовращателя 5. При этом в опорную ветвь вносится фазовый сдвиг 180°. Далее, если согласование не наступает, компенсация (измерение) этого рассогласования происходит так же, как описано выще. Временная последовательность включения трактов отработки сигналов с выходов «а и «б фазового детектора 10 НЧ и возврат статических триггеров в исходное состояние (после окончания измерения) обеспечивается узлом управления, который на структурной схеме не показан.

Подстроечпый фазовращатель 6 предназначен для согласования измерительной и опорной ветвей в исходном положении (контролируемое изделие в межантенном пространстве отсутствует) при требуемом расстоянии между упорами. Он управляется посредством изменения намагничивающего тока вручную (перед началом работы) или автоматически при работе в режиме автоматического поддержания исходного уравновешенного состояния (нуля).

Автоматическая подстройка (компенсация возникающего вследствие различного рода мешающих воздействий - температурных, механических и других) рассогласования между измерительной и опорной ветвями в исходном состоянии осуществляется блоком автоматической подстройки пуля следующим образом.

При наличии в исходном состоянии рассогласования сигналов с порогового триггера 20 или 21 совместно с разрещающим сигналом от испытательного стенда (последний поступает лишь при отсутствии в межантенном

пространстве контролируемого изделия, т. е. фиксирует исходное состояние) запускается мультивибратор 22. Импульсы с выхода мультивибратора поступают на вход реверсивного двоичного счетчика 23. В зависимости от знака рассогласования счетчик работает либо в режиме сложения, либо в режиме вычитания.

Переключение режима работы счетчика производится сигналами с пороговых триггеров 20 или 21, запускаемых с разных выходов фазового детектора 10 НЧ, а следовательно, фиксирующими знак рассогласования. Реверсивный счетчик 23, построенный на статических триггерах, управляет через ключевые

ячейки 24 током намагничивания построечного ферритового фазовращателя 6. При этом происходит изменение фазы в опорной ветви в сторону ее согласования с измерительной ветвью. Начальное число, обеспечивающее

требуемый диапазон регулирования подстроечного автоматического фазовращателя, записывается (вводится) реверсивный двоичный счетчик 23 перед началом работы вручную (узел ввода начального числа на структурной схеме пе показан). При наступлении согласования мультивибратор 22 выключается (выходной сигнал с фазового детектора НЧ равен нулю).

Для выработки сигнала от отклонении контролируемого свойства изделия от нормы устройство оснащено блоком сигнализации, управляемого от двоичного счетчика 15. Сигнал о том, что контролируемый показатель изделия находится в норме, снимается с командо-ячейки 30, включенное состояние которой соответствует «норме, выключенное состояние - «браку. Включение комапдо-ячейки 30 производится от элемента «И 27, управляемой элементами «И 25 и 26, на вход которых поступают управляющие сигналы с триггеров двоичного счетчика 15. На входы элемента «И 25 подаются сигналы с триггеров счетчика, в кото-(

рых при нахождении контролируемого свойства на нижнем пределе записывается «1, на входы элемента «И 26 включаются выходные сигналы со счетных триггеров, у которых при этом (нижний предел) записан «О.

Сигналами с элементов «И 28 и 29 отключается командо-ячейка 30 при достижении контролируемого свойства верхнего предела нормы, элемент «И 28 выдает разрешающий сигнал на отключение. Элемент «И 29 выключает командо-ячейку при наличии выщеуказанного разрешающего сигнала. На вход элемента «И 28 подключаются счетные триггеры, у которых при достижении верхнего предела записывается «О, на вход элемента «И 29 подключаются счетные триггеры, у которых при достижении верхнего предела записывается «1.

Настройка на любое требуемое значение нижнего и верхнего пределов нормы осуществляется перемычками, соединяющими соответствующие триггеры двоичного счетчика 15 с входами соответствующих элементов «И.

Нредмет изобретения

Устройство для неразрушающего контроля качества огнеупорных изделий по авт. св. №324547, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено автоматическим подстроечным ферритовым фазовращателем, включенным в опорную ветвь «И командо-ячейкой «норма-брак, входы которой через элементы «И соединены с выходами статических триггеров двоичного счетчика.