Устройство для контроля твердости чугунных изделий Советский патент 1974 года по МПК G01N27/80 

1

Изобротение относится к устройствам неразрушающего контроля чугунных изделии, например отливок статоров электродвигателей методом вихревых токов с выделением информации на высших гармониках по амплитуде и фазе,

Известно устройство, содержащее генератор, первый и второй избирательные усилители, фазовый детектор, блок индикации, датчик кон тролируемого изделия, имеющий измерительную и сигнальную оомотки, и датчик эталонного изделия, имеющий обмотки измерительную и сигнальную, соединенную последовательно с сигнальной обмоткой датчика контролируемого изделия, которые подключены к генератору, а измерительная обмотгш датчика эталонного изделия связана с входом первого избирательного усилителя непосредственно и с входом второго - через встречно включенную измерительную обмотку датчика контролируемого изделия, а выходы усилителей подключены к входам фазового детектора.

выход которого связан с блоком индикации.

Известное устройство обладает тем недостатком, что оно недостаточно помехоустойчиво.

Предлагаемое устройство снабже но перемножителем, подсоединенным первым входом к выходу фазового детектора, а выходом - к входу оконечного блока, и амплитудным детектором, включенным между выходом вто рого избирательного усилителя и вто рым входом перемножителя. Это позво лнет увеличить помехоустойчивость устройства.

Устройство работает по алгоритму т

; |(Uodp-U3T)((pp-bT), (1)

Uoffp,U3T

- амплитуда сигнала в изгерит альной и эталонной катушках соответственно; 34 Фр - начальная фаза раз ностного вектора „ offp эт Уэу - начальная фаза эта лонного сигнала; Т - время накопления; Ki - коэффициент переда чи усилителя. На чертеже приведена ма устройства. Устройство содержит генератор I, который с помощью сигнальных обмоток 2 создает концентрическое маг нитное пола, пронизывающее сечение контролируемого изделия (образца) и эталона. За счет нелинейности магнитной проницаемости эталона и образца в их измерительных обмотках 3 и наводится обогащенная гармониками э.д.с. С выхода обмотки 3 эта э.д.с. поступает на первый избирательный усилитель 5 и после отстройки от основной гармоники и помех попадает на фазовый детектор б. На второй вход (Мзового детектора б идет разностный сигнал измерительных обмоток 3,4, получаемый за счет их встречного Боюченкя, который за тем проходит через второй избирательный усилитель 7. Оба усилителя 5 и 7 настроены на высшую гармонику, например третью. Выходное напряжение фазового детектора б равно ()К1С05(рр-уэт): Если в канале усилителя 7 обеспечить дополнительное постоянное запаздывание по &зв на 90°, то (3 (иоГиэт)К&1п(). с позиции теории помехоустрй чивости оптимальный разделитель двух векторных величин (сигналов, получаемых от образцовой и эталонной кат.шек датчика) должен быть квадратичным юэтому выражение (3) необходимо умножить на()К1, , после чего получится: иф иэгЙи ЭтЖ 8i(fp-Лт).() Для обеспечения операции домножепия сигнал с выхода фазового детектора б поступает ны перемножитель 8, на втопой вход которого по84дан разностныйсигнал Vofp- йэт с выхода амплитудного детектора 9. Перемножитель 8 соединен с блоком индикации, в котором результат перемножения накапливается интегратором 10 с фиксированным временем накапления Т , определяемым времязадающим каскадом II. Напряжение с выхода интегратора 10 через ключ 12, замыкаемый в момент срабатывания времязадающего каскада II, поступает на пороговый каскад 13, а он срабатывает, когда параметр превысит определенное значение, ин дикатор 14 представляет две лампоч ки разного цвета, соответствующие эталону и образцу, переключаемые пороговым каскадом 13. Смешанность параметра р , учитывающего одновременно амплитудную и фазовую информацию, позволяет обеспечить высокую пороговую чувствительность прибора по твердости и повысить од нозначность результатов. Структура предлагаемого устройства достаточно проста, что обеспечивается двойной ролью фазового детектора, выполняющего одновременно функцию перемножения разностного сигнала Uetp- и комплексное напряжение (Uofp- УЭТ) S 1п(ур- у эт)(ур-у эт)(ивбр УЭТ). Таким образом, введение перамножителя и амплитудного детектора повысило помехоустойчивость и чувствительность устройства. ПРЕДМЕТ ИЗОБРЬТЕНШ Устройство для контроля твердости чугунных изделий, содержащее генератор, первый и второй избирательные усилители, фазовый детектор, блок индикации, датчик контролируемого изделия, имеющий измерительную и сигнальную обмотки, и датчик эталонного изделия, имеющий обмотки измерительную и сигнальную, соединенную последовательно с сигнальной обмоткой датчика контролируемого изделия, которые подключены к генератору, а измерительная обмотка датчика эталонного изделия связана с входом первого изб 1рательного усилителя непосредственно и с входом второго через встречно В1слюченную измерительную обкютку датчика контролируемого изделия, а выходы усилителей подключены к входам фазового детектора, выход которого связан с блоком индикации, отличающееся тем, что, с целью увеличения поглехоустойчкБости, оно сиабжено перемнож:1телег.1, по.дсоединепныы первым входом к выходу фазового детектора, а выходо-1 - к входу оконечного блока, и амплитудным детекторов, включенным между выходом второго избмрательного усилителя и вторым вхо дом перемножителя.

10

/

I