Устройство для измерения линейных размеров Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 G01B7/02 

(St) УСТРОЙСТВО для ИЗМЕРЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ РАЗМЕРОВ

I

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано при измерении толщины покрытий на металлических пфверхностях, либо для обнаружения металлических элементов конструкций, скрытых под слоем неметаллического . материала.

Известно устройство для измерения линейных размеров, содержащее соединенные последователь.но генератор, вихретоковый преобразователь,состоящий из возбуждающей и измерительной обмоток, конденсатор, подключенный к возбуждающей обмотке вихретокового преобразователя, блок усиления и обработки сигнала и индикатор. Конденсатор в данном устройстве выбран таким образом, чтобы температурные изменения его емкости компенсировали изменения индуктивности обмоток вихретокового преобразователя 11.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

устройство для измерения линейных размеров, содержащее вихретоковый ,преобразователь, состоящий из обмоток возбуждения и измерения и ферритового сердечника, генератор возбуждения, конденсатор, включенный между выходом генератора возбуждения и обмоткой возбуждения вихретокового преобразователя, измерительную схему, подключенную к измери10тельной обмотке вихретокового преобразователя, и индикатор.

Недостатком известного устройства является ухудшение точности контроля при изменении температуры вихрето15кового преобразователя и при старении материала сердечника вихретокового преобразователя.

Цель изобретения - повышение точности контроля при изменении магнит20ных свойств ферритового сердечника.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено резистором, включенным между вторым вывоДОН обмотки возбуждения и генера тором, причем сопротивление (R) резистора и емкость (С) конденсатора выбирают из соотношений /rf R 1 toLjA . С --L . f2(oR где О) - круговая частота генератора;L - индуктивность обмотки возбуждения без сердечника; (Ц - начальная магнитная проницаемость сердечника. На чертеже представлена блок-схем предлагаемого устройства. Устройство содержит вихретоковый преобразователь 1 с возбуждающей и и-змерительной обмотками 2 и 3 и ферритоВым сердечником 2, генератор 5, выход которого подключен к возбуждаю щей обмотке 2 через конденсатор 6 и резистор 7, к выходу измерительной обмотки 3 подключены соединенные последовательно измерительная схема и индикатор 9. Устройство работ ает следующим образом. Переменное напряжение От генератора 5 поступает на возбуждающую обмотку 2, перемагничивающую ферритовйй сердечник , При взаимодействии магнитного поля ферритового сердечника k с металлом обнаруживаемого объекта (на чертеже не показан) вихре.вые токи, возбуждаемые в металле, регистрируются измерительной обмоткой 3 вихретокового преобразователя 1. Величина наводимой ЭДС зависит как от расстояния между обнаруживаемым предметом и измерительной обмоткой 3, так и от величины тока в возбуждающей обмотке 2. Напряжение с выхода измерительной обмотки 3 поступает на измерительную схему 8, где усиливается, преобразуется и регистрируется индикатором 9. Ферритовые сердечники имеют низкую точку Кюри, их магнитные свойства сильно зависят от температуры. Аналогичным образом на мaгниfнyю проницаемость влияет и старение ферритов . Возникающее при этом изменени индуктивности возбуждающей обмотки приводит к ухудшению точности измере ний. При введении в устройство кон9денсатора И резистора напряжение ни измерительной обмотке определяется из выражения It - wUKj где U) - круговая частота генератора;и - выходное напряжение генератора; К - коэффициент связи обмоток возбуждения и измерения; ji - начальная магнитная проницаемость сердечника;Ьл и Lrt - индуктивности обмоток возбуждения и измерения без сердечника; R - сопротивление резистора;С - емкость конденсатора. Цэ анализа выражения следует, что изменения магнитной проницаемости сердечника в зависимости от значений сопротивления резистора R и емкости конденсатора С приводят либо к увеличению, либо к уменьшению выходного напряжения. Для того, чтобы измерение магнитной проницаемости не сказывалось на изменении выходного напряжения, необходимо сопротивление резистора R и емкость конденсатора G выбирать из условий Формула изобретения Устройство для измерения линейных размеров, содержащее вихретоковый преобразователь, состоящий из обмоток возбуждения и измерения и ферритового сердечника, генератор возбуждения, конденсатор, включенный между выходом генератора возбуждения и обмоткой возбуждения вихретокового преобразователя, измерительную схему, подключенную к измерительной обмотке вихретокового преобразователя, и индикатор, о тл и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью повышения точности контроля при изменении магнитных свойств ферритового сердечника, оно снабжено резистором, включенным между вторым выводом обмотки возбуждения и генератором, причем.сопротивление (R) резистора и емкость (С) конденсатора выбирают из соотношений R

(Г гд пр ,№ кл круговая частота Генератора; е О) L индуктивность обмотки возбуждения без сердечника; начальная магнитная проницаемость сердечника. Источники информации, инятые во внимание при экспертизе 1 Авторское свидетельство СССР 315005, кл. G 01 В 7/06, 1969. 2. ФРГ № , . 21 g 31/10, 1971 (прототип).