Устройство для вихретокового контроля электропроводящих изделий Советский патент 1980 года по МПК G01N27/86 

3

На чертеже приведена ехсма предлагаемого устройства.

Устройство состоит 113 автогенератора / па no;ieiiOM транзисторе 2, выиодпеиного по емкостной T)exT04e4iiOK схеме. BiixpCTOKOBbiii ирсобразователь (ВТП) 3 и конд.,сисато 5) 4, 5 ;; 6 об|)азуют колебательный контуи авто снег)атора, вслпчнна поло/ птельной обратной связи автогенератора задается емкостям: конденсаторов 5 н 6. а резисторы 7.8 и 9 служат дл установка е/кима транз 1С;ора 2, конденсатор 10 -- бло1-:нровоччый.

К в;,;ходу автогенератора через конденсатор // нодключен нстоковый но-ггорнтель на транзисторе 12 н р езнсторах 13 н 14, а к выходу 1НСТОКОВОГО новторнтеля - каналы измерсння амплнтуды и частоты нанряже) автогс:- ератора. Канал измерения частот з состоит нз носледоватсльно соединенных усндщтеля-ограннчнтеля /5, частотного детектора 16 и функционального иреобразозателя 17, выход которого соединен со вточым затвором 18 транзистора 2, нервый затвор 19 которого является элементом емг :остной трехточечной схемы. Канал змерення амнлнтудв содержит амплятудный дететггор на диодах 20 н 21 н конденсаторах 22 Т 23, эмиттерный повторитель на транзисторе 24 н резисторах 25 и 26. Выходной индн сатор 27 включен между вь ходом эмнттерного повторителя и двнжком нотеицнометра 28 делнтеля наиряженйя 29. Нап)яжен1е ннтания подается на клеммы 30 н 31.

Устройство работает следующим образом.

При BiiceeHHH в ноле ВТП 3 металлического немагнитного изделия 32 л1еньшается эквивалентное сонротнвлен :е Z .колебательного .контура автогенератора, что прнводнт к умены11ен -но амплнтуды f/,.,, выходного напряжения, по велнчнне которой судят об электропроводностн металла.

Градуируется устройство но тест-образцам с нзвестной электропроводностью прн фикснрова; нн зазора между ВТП ,3 н позерхностью нзделня 32.

В процессе контроля нзделнй нрн измененин, например увеличении, зазора /г меняется эквивалентное сопротивлеиие Z, (увеличивается н амплитуда наиряжепня автогенератора (увелнчивается). Однако, в то же время изменяется (уменьшается) частота автоколебаний и С:игнал, снимаемый с выхода частотного детектора 16, но.тается через ф нкн 1онадьпый преобразователь 17 на второй затвор транзистора 2 н изменяет (уме ынает) крутт з;1у Sg характерпстики гранзиетора. чем ачомпенсирует измененне (увеличение) Z, н восстанавливает амнлнтуд - нанряження автогенератора до велнЧины, еоотзетствуюи:1ей измеряемой электропроводдюстн.

Оинсываемос устройство быть исподьзозано для повышенн.я точпости при

4

контроле гсолетрнчееких Размеров за счет увеличения чувствлтельностн к ПриблнжеHHJO металлическнх нз.и.;;нй. Это достнгается 1 снользованнем частотонзмерительного каиа.ча в качестве цеии не отрг/шательпой, а иолож Ггель К)й обратиой связи но зазору.

Для этого в схему между вторым затво ом траизнстора и выхо.юм функционального Н 1еобразоватсля вводнтся Д;0 :олн1итель:п,:й инвертор 33, который иереворачнвает ( ()дного егниала функционального 1:реобразовате. н вместо компенсации влияння зазора обеснечнвает новышеине крутизны характер 1ет1гхи и,,,(а), что сиособствует иовыгненню чувствительности п точности Н|р он)еделенип края металлнчеCKoiO из.челня.

Прн но.тключеинн канала изме зепня чаетоты и функционального нреобразователя

к управляющему (второму) затвору 19 транзистора 2 автогенератора 1 в качестве цепи отрицательной об1)атной связи но ме1наюидему параметру (зазору получают комиенсацию его влняпня.

Преимущеетва онись1ваемого уетройства контроля металлических ипделий по их электронроводиостн обусловлены возможностью учета нелинейности функцнй преобразовання измерительного автогенератора и еннжешш ногрещноети в широком дианазоне нзменення зазора без cyHieeTBeinioro усложнения схемы нрибора. Примененне функн.ионального преобразователя обеснечнвает уменьшенне мультннлнкативпой поrpeiHHOCTH нрибора. что является более сложной задачей, чем 1кчнаемая в нрототнне, где осуществляется колшенсация аддитивной погрешности.

Вследствие того, что нестабильность частоты генераторов не менее чем на .два норядка ниже нестабильностн амнлитуды, Нре.т. агаемое ЛСтройство обеснечнвает меньшую погрешность измерения электроиро ю.щостп ио сравиенн 0 е извеетным.

Ф О р м у ;i а н 3 о б р е т е н и я

1-. Устройство .тля внхретокоЕого котггроля электропроводящпх изделий, содержан1ее

нзмергггельиый алзтогенератор с вихретоковым 1;реобразователем в колебательном когггуре, сое.тиненные с автогенератором канал нзмерения амилнтуды и канал измереиия частоты и индикато;), но.тк.люченный к

ВЫХОДА канала измерения амплнтуды, о тл и ч а ю н; е е с я тем, что, с целью norii- iи ения то-чюети контроля нутем уменьшения влняннг зазора, канал измерення чаетоты выполнен li виде нос.чедовательно сое.диаенных уснлителя-огра;;:;чнтеля, частотного .тетектора, функцнонального нреобразователя, автогенератор выно.тнен по емкоетной трехточечной на полевом транзисторе е двумя изолнрова.нными затворами,

о.днн нз которых является элементом емкостной трехточечной схемы, а другой соединен с выходом функционального преобразователя.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью контроля геометрических размеров изделий, оно снабжено инвертором, включенным между выходом функционального преобразователя и вторым затвором полевого транзистора.

Источники лнформации, принятые во внимание при экспертизе;

1.Заявка ФРГ 2 1903736, кл. 21 g 30/10, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 146957, 1сл. G 01 N 27/86, 1962 (прототпп).