Устройство для токовихревого контроля стальных канатов Советский патент 1977 года по МПК G01N27/86 

цифрового индикатора, а выход блока обработки сигналов и второй вход блока сравнения кодов соединены с входами выходного блока.

На чертеже представлена блок-схема устройства для токовихревого контроля стальных канатов.

Устройство содержит генератор 1, токовихревой преобразователь-2, каналы 3 и 4 измерения квадратурных составляющих сигнала, фазовращатель 5, блок 6 управления, первый и второй ключи 7 и 8 и первый и второй выходные блоки 9 и 10.

Генератор 1 соединен с преобразователем 2, который через сигнальные входы И соединен с каналами 3 и 4. Генератор 1 соединен также с опорным входом 12 канала 3 без сдвига фазы и с опорным входом 12 канала 4 - через фазовращатель 5. Блок 6 управления подключен к управляющим входам 13 и 14 канала 3 и канала 4. Выходы каналов 3 и

4соединены через ключи 7 и 8 с выходными блоками 9 и 10.

Каналы 3 и 4 выполнены в виде последовательно соединенных блоков: блока 15 (16) сравнения, блока 17 (18) умножения, интегратора 19 (20), преобразователя 21 (22) напряжение-код и цифрового делителя 23 (24), выход которого подключен к дополнительному входу 25 (26) блока 15 сравнения. Управляющие входы интегратора 19 (20) и преобразователя 21 (22) подключены соответственно к управляющим входам 13 и 14 канала 3 (4). Опорные входы блока 17 (18) и цифрового делителя 23 (24) соединены с опорными входами 12 канала 3 (4).

Выходные блоки 9 и 10 имеют одинаковое построение и каждый выполнен в виде последовательного соединения блока 27 (28) обработки сигнала, блока 29 (30) сравнения кодов и цифрового индикатора 31 (32). Вход блока 27 (28) и второй вход блока 29 (30) соединены соответственно с входами 33 и 34 выходного блока 9 (10).

Сигнал с генератора 1 поступает на преобразователь 2, который подключен к -сигнальным входам 11 каналов 3 и 4, а также к опорным входам 12 каналов 3 и 4. Опорный вход 12 канала 3 соединен с генератором 1 непосредственно, т. е. без сдвига фазы (в опорной цепи может быть включен нормализатор 35 амплитуды). Опорный вход 12 канала 4 соединен с генератором 1 через фазовращатель

5(может быть включен также нормализатор

36 амплитуды). Блок 6 управления, соединенный через управляющие входы 13 и 14 с каждым из каналов 3 и 4, управляет системой преобразования сигналов. Выходной сигнал канала 3 (4) поступает на ключ 7 (8). В режиме калибровки сигнал поступает па вход 33 выходного блока 9 (10). В режиме измерения - на вход 34.

При включении дефектоскопа в работу генератор 1 питает преобразователь 2 папрял ением переменного тока. Сигналы преобразователя 2 через сигнальные входы поступают в канал 3 (4) па сигнальный вход блока 15 (16) сравнения, па дополнительный вход 25 (26) которого подается сигнал от цифрового делителя 23 (24).

Разпость входного сигнала и выходного сигнала цифрового делителя 23 (24) подается на блок 17 (18) умножения. В том случае, когда синфазное и квадратурное с напряжением генератора 1 выходное напряжение цифрового делителя 23 (24) пе полностью компенсирует содержащиеся во входном сигнале синфазную квадратурную с напрял ;ением генератора 1 составляющие частоты избирапия, па входе блока 17 (18) умпол ения действует сигнал, содержащий в своем составе синфазную (квадратурную) с напряжением генератора 1 составляющую. Через опорный вход 12 капала 3 (4) на вход блока 17 (18) умножения поступают опорные сигналы от генератора 1 (синфазные и квадратурные составляющие частоты, на которой осуществляется измерение). Это приводит к появлению в выходных сигналах блока 17 (18) умножения постоянной составляющей, знак которой однозначно определяется знаком ошибки компенсации, а уровень пропорционален величине этой ошибки. Выходные напрялсения блоков 17 и 18 умножения воздействуют па вход интегратора 19 (20), который управляется блоком 6 управления. Блок 6 формирует импульсы управления интеграторами, равные по длительности периоду частоты измерения, которая поступает на его вход с генератора 1. Выходное папряжение иптегратора 19 (20) представляет собой последовательность прямоугольных импульсов постоянной длительности, амплитуда которых пропорциональна произведению перемножаемых напряжений. Выходное напряжение интегратора 19 (20) сохраняется в течение некоторого интервала времени после окончания цикла интегрирования, нор.мируемое блоком 6 управления. Выходной сигнал интегратора 19 (20) поступает па преобразователь 21 (22) напряжениекод. В зависимости от знака напряжения интегратора 19 (20) преобразователь 21 (22) генерирует компенсирующее пилообразное напрял ение той или иной полярности и импульсы заполнения определяемого временного интервала. Работа преобразователя 21 (22) тактируется блоком 6 управления через управляющий вход 14 капала 3 (4) и сипхропизована с работой интегратора 19 (20). При наличии ошибки рассогласования на выходе иптегратора 19 (20) будет сигнал и, следовательно, будет изменяться выходной сигнал преобразователя 21 (22). Положение равновесия будет наблюдаться только в том случае, когда выходное напряжение интегратора 19 (20) будет пилсе порога преобразования преобразователя 21 (22).

Таким образом система компенсации ведет себя как астатическая система регулирования. Состояпие цифрового делителя 23 (24) напряжения, отображающее в двоично-десятичном коде величину компенсирующего напряжения, сравнивается с величиной кода, записанного в схеме иамяти блока 27 (28) выходного блока 9 (10), куда сигнал поступает с выхода канала 3 (4) через ключ 7 (8) и вход 33. Этот сигнал характеризует неизношенный участок каната. Процесс измерения износа каиата проводится в два такта. В иервом такте ключ 7 (8) замкнут через вход 33 выходного блока 9 (10) на вход блока 27 (28) и измерение проводится иа образцовом участке измеряемого каната. Во втором такте ключ 7 (8) замыкают через вход 34 выходного блока 9 (10) на блок 29 (30) сравнения кодов ирп измерении рабочей части стального каиата. Формула изобретения 1. Устройство для токовихревого контроля стальных канатов, содержащее генератор, соединенный с ним токовихревой преобразователь, фазовращатель, два параллельных канала измерения квадратурных составляющих, сигнальными входами соединенные с преобразователем, а опорными входами первого канала - непосредственно, а второго канала - через фазовращатель с выходом генератора, и первый выходной блок, от л ичающееся тем, что, с целью иовышения точности контроля, оно снабжено блоком управления, включенным между выходом генератора и управляющими входами каналов, вторым выходным блоком и двумя ключами, через которые каждый выходной блок подключен к выходу своего капала. 2.Устройство по п. I, отличающееся тем, что каждый канал выполнен в виде последовательно соединенных блоков Сравнения, умножения, интегратора, преобразователя напряжение-код, цифрового делителя напряжения, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, управляющие входы интегратора и преобразователя напряжение-код подключены к управляющим входам канала, опорные входы блока умножения и цифрового делителя иаиряжения подключеиы к опорному входу канала. 3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающеес я тем, что каждый выходной блок выполнен в виде иоследовательно соединенных блока обработки сигнала, блока сравнения кодов и цифрового индикатора, а вход блока обработки сигналов и второй вход блока сравнения кодов соединеиы с входами выходного блока. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Б. С. Герасимов, А. 3. Чапаевский «Шахтные подъемные установки за рубежом, М., ЦНИЗИуголь, 1972, стр. 25-26. 2.Патент СССР 352481, М. Кл.2 G 01N 27/86, 12.06.69.