Комбинированный датчик Советский патент 1976 года по МПК B23K9/10 

(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДАТЧИК На чертеже показана функциональная схема предлагаемого датчика. Он содержит блок эвода магнитного потока и блок регистрации магнитного потока. Блок ввода магнитного потока составлен из электромагнита 1 и генератора 2 низкой частоты, питающего электромагнит 1. Блок регистрации магнитного потока составлен из дифференциального феррозонда 3, предназначенного для преобразования перемещения датчика относительно стыка свариваемых изделий в электрический сигнал, задающего генератора 4, возбуждающего феррозонда, и усилительно-преобразоБательного тракта, составленного из последовательно соединенных избирательного усилителя 5, вход которого подключен к феррозонду 3, фазового дискриминатора 6 и сглаживающего фильтра 7. Канал формирования опорного напряжения фазового дискриминатора 6 содержит последовательно .соединенные модулятор 8, входы которого подключены к генератору 2 низкой частоты и удвоителю 9 частоты, подключенному к задающему генератору 4, и избирательный усилитель 10, выход которого соединен с фазовым дискриминатором 6. С помощью блока ввода магнитного потока в свариваемых изделиях возбуждается переменный магнитный поток частоты, который рассеивается над стыком изделий. Составляющая напряженности магнитного потока рассеивания, совпадающая с осью чувствительности дифференциального феррозонда 3, пропорциональна смещению датчика от оси стыка. Под действием этой составляющей с выхода феррозонда снимается э.д.с. второй гармоники вида: ()Cos(2Wo-Q)f- - (2Wo+Q)Cos(2Wo+Q)t, где: X - смещение датчика от оси стыка; К-коэффициент пропорциональности; WQ - частота возбуждения феррозонда. Избирательный усилитель 5 настроен в резонанс на частоте 2Wo+Q. Составляющая выходного сигнала феррозонда другой боковой частоты и э. д. с. помехи не усиливаются. Это достигается высокой добротностью избирательного усилителя 5. Напряжение на выходе избирательного усилителя 5 описывается выражением. ,KX(2Wo+Q}Cos{2Wo + Q)t, где: К.5 - коэффициент усиления усилителя 5 на резонансной частоте. Преобразование сигнала осуществляется фазовым дискриминатором 6, опорное напряжение которого формируется модулятором 8 и избирательным усилителем 10. Сигнал на выходе модулятора 8 описывается выражением U,,(2Wo.+Q)t - Cos(2WQ + Q)t. Избирательный усилитель 10 настроен на боковую частоту .Q модулированного сигнала, и выходное напряжение его описывается выражением Uio: Uo-Cos(2Wo-{-Q)i. Фазовый дискриминатор 6 преобразует поступающие на него сигналы в напряжение постоянного Т01ка, пропорциональное смещению датчвка от аси стьика. Пульсации в выходном напряжении подавляются сглаживающим фильтром 7. Усиление и выделение лищь одной боковой составляющей амплитудно-модулированного сигнала феррозонда позволяет применить в усилителыно-преобраз0вательно:М тракте избирательный усилитель с узкой полосой пропускания, при этом легко осуществить снижение коэффициента усиления на частотах сигнала помехи в 1000 и более раз. Это обстоятельство позволяет повысить чув1ствительность и помехозащищенность датчика при сварке немагнитных материалов. Формула изОбретения Комбинированный датчик, содержащий блок ввода магнитного потока и блок регистрации магнитного потока, составленный из дифференциального феррозонда, избирательного усилителя, фазового дискриминатора, задающего генератора, удвоителя частоты и сглаживающего фильтра, отличающийся тем, что, с целью повышения его чувствительности при сварке немагнитных материалов, в канал формирования опорного напряжения фазового дискриминатора введены избирательный усилитель и модулятор, причем последний соединен своими входами с удвоителем частоты и генератором низкой частоты, а выходом через введенный избирательный усилитель - с фазовым дискриминатором.

-J UL.