Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий (его варианты) Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОПАРАМЕТРОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ)

I

Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролю физико-механических свойств, металлических изделий и может быть использовано Д/1Я контроля состава и состояния ферромагнитных и неферромагнитных материалов.

Известно устройство многопараметрового электромагнитного контроля, содержащее соединенные последовательно генератор многопараметрового сигнала, преобразователи, схемы разделения сигнала на составляющие, схемы/ линейной обработки сигнала и выходной индикатор Г1 3. .

Однако устройство обладает боль- . шой погрешностью в случае, когда зависимость от основных мешающих факторов нелинейна, что соответствует большинству задач электромагнитного контроля,

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является устрой ство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блок расщепителей, блок- устанавливаемых коэффициентов, блок суммирующих усилителей, и индикатор 2. .

В случае, когда любая составляющая многомерного выходного сигнала блока преобразователей с допустимой погрешностью может быть представлена суммой отдельных слагаемых, каждое из которых зависит только от одного из основных факторов Х|

.., определяющих сигнал, 1 т.е. Vf. а X ч

{ iil l i s

Л ТА т

линейная обработ тка многомерного такого сигнала позволяет выделить ин({)Ормацию о контролируемом факторе и подавить влияние мешающих (помех). Линейная обработка заключается в решении системы линейных алгебраических уравнении относительно контролируемо го параметра. Однако применение известного устройства ограничено тем, что в случае когда зависимость выходного сигнала преобразователей от основных влияющи факторов существенно нелинейна, ис- . пользование линейной модели сигнала и соответствующей его линейной обработки приводит к недопустимо большей погрешности. Цель изобретения - повышение точности контроля при изменении в широком диапазоне значений одного из параметров. Поставленная цель достигается тем что устройство снабжено соединенными последовательно пороговым блоком, : входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработки сигнала и коммутатором, сигнальные входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, выход - с индикатором, а управляющий вход с блоком логической обработки сигнала. Устройство снабжено коммутатором, включенным между выходами блока суммирующих усилителей и входом индикатора, и соединенными последовательно пороговым блоком и блоком логической обработки сигнала, включенными между выходами блока расщепителей и управляющим входом коммутатора. .На фиг.1 изображена функциональна блок-схема устройства когда основные влияющие факторы действуют нелинейно на сигнал преобразователя, причем только один из них изменяется в широ ком диапазоне; на фиг.2 - то же, ког да все параметры изменяются в широком диапазоне. Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 многомер ного сигнала, блок 2 преобразователей, блок 3 усилителей сигнала, блок k расщепителей (в качестве расщепителей могут быть использованы синхронные детекторы с фазорегуляторами ДЛЯ установки фазы опорного сигнала) блок 5 устанавливаемых коэффициентов блок 6 суммирующих усилителей, пороговый блок 7, блок 8 логической обработки сигнала, коммутатор 9 уп равляющий вход которого соединен с выходом блока В логической обработки сигнала, а сигнальные входы - с выходами блока 6 суммирующих усилителей и индикатор 10. Количество сигнальных каналов в блоках определяется количеством подобластей, на которые делится область изменения сигнала преобразователей и в каждой из которых проводится линейная обработка сигнала со своими коэффициентами. Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических .изделий в случае, когда все параметры измеряются в широком диапазоне значений (фиг.2), содержит соединенные последовательно генератор 11 многомерного сигнала, блок 12 преобразователей, блок 13 усилителей сигнала и блок Т расщепителей, опорный вход которого соединен с выходом генератора 11. К выходу блока I расщепителей . подключены соединенные последовательно блок 15 устанавливаемых коэффициентов, блок 16 суммирующих усилителей, коммутатор 17 и индикатор 18, и соединенные последовательно пороговый блок 19 и блок 20 логической обработки сигнала, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 17. Количество сигнальных каналов в блоке 15 устанавливаемых коэффициентов и в блоке 16 суммирующих усилителей определяется количеством подобластей, на которые делится область изменения сигнала преобразователей и в каждой из которых проводится линейная обработка сигнала со своими коэффициентами. Устройство (фиг.1) работает следующим образом. Многомерный выходной сигнал генератора 1 возбуждает блок 2 преобразователей, сигнал блока преобразователей усиливается блоком 3 усилителей сигнала и разделяется на отдельные составляющие блоком расщепителей. Составляющие многомерного сигнала, выделенные блоком расщепителей, подаются на блок 5 устанавливаемых коэффициентов. Составляющие сигнала. умноженные на постоянные коэффициенты, суммируются блоком 6 суммирующих усилителей. Таким образом, каждый канал блок устанавливаемых коэффициентов блок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с определенными коэффициентами, соответствующими выбранной подобласти. Пороговый блок 7 выполняет сравнение результатов линейных обработок с заранее установленными пороговыми значениями. По результатам сравнения блок 8 логической обработки сигнала делает вывод о том, к какой из подобластей относится данное контролируемое изделие, и следовательно, результаты какой из линейных обработок должны быть отражены индикатором 10. Коммутатор 9 подключает к выходному индикатору 10 результат одной из линейны обработок в соответствии с управляющим сигналом блока 8 логической обработки сигнала. Устройство (фиг.2) работает следу ющим образом. Выходной сигнал генератора 11 мно гомерного сигнала возбуждает блок 12 преобразователей, выходной сигнал блока 12 преобразователей усиливается блоком 13 усилите11ей сигнала и ра деляется на отдельные составляющие, блоком Т расщепителей. Каждая сое-, тавляющая сигнала выделяется синхрон ным детектором, опорное напряжение для которого задается фазорегулятором, питаемым от генератора 11 много мерного сигнала. Составляющие многомерного сигнала, выделенные блоком Т расщепителей, подаются одноврейенно на пороговый блок 19 и блок 15 устанавливаемых коэффициентов. Составляющие сигналы, умноженные на по.стоянные коэффициенты в блоке 15 устанавливаемых коэффициентов, суммируются блоком 16 суммирующих усилителей. Таким образом, каждый канал;, блок устанавливаемых коэффициентов блок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с опре деленными коэффициентами, соответствующими определенной подобласти. Одновременно пороговый блок 19 выполняет сравнение значений составляющих сигналов с заранее установленными по роговыми значениями. По -результатам сравнения блок 20 логической обработ ки сигнала делает вывод о том, к какой из подобластей относится данное .контролируемое изделие и следователь но,, результаты какой из линейных обработок должны быть отражены выходным индикатором 18. Коммутатор 17 подключает к выходному индикатору результат одной из линейных обработок в соответствии с управляющим сиг налом блока 20 логической обработки сигнала. Формула изобретен+ия 1,Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блок расщепителей, блок устанавливаемых коэффициентов и блок суммирующих усилителей, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля при изменении в широком диапазоне значений одного из параметров, оно снабжено соединенными последовательно пороговым блоком, входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработки сигнала и коммутатором, сигнальные входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, выходс индикатором, а управляющий вход с блоком логической обработки сигнала. 2.Устройство по п.1, о т л и чающее С я тем, что оно снабжено коммутатором, включенным между выходами блока суммирующих усилителей и входом индикатора, и соединенными последовательно пороговым блоком и блоком логической обработки сигнала, включенными между выходами блока расщепителей и управляющим входом коммутатора. Источники информации, . принятые во внимание при экспертизе 1.Методы неразрушающих испытаний Под ред. Р.Шарпа. М., Мир, 1972, с. 359-295. 2.Патент США № 3229198, кл. G 01 R 33/12, 1976 (прототип).

I