Устройство для бесконтактного измерения перемещений металлических изделий Советский патент 1982 года по МПК G01B7/06 

1

Изобретение относится к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано для измерений перемещения металлических изделий, а также для измерения толщины диэлектрических покрытий на неферромагнитных материалах.

Известно устройство для бесконтактного измерения перемещений металлических изделий, содержащее соединен- ,д ные последовательно генератор синусоидального тока, накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь, коммутатор с подключенными к нему генератором тактовых импульсов, уси- is лителем, блоками памяти и блок деления flj.

Недостатком известного устройства является возможность его использова- 20 ния только при двухстороннем доступе к контролируемому материалу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является

устройство для бесконтактного измерения перемещений металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор синусоидального тока, накладной транс(|юрматорный электромагнитный преобразователь, состоящий из возбуждающей и измерительной обмоток, коммутатор и усилитель, а также генератор тактовых импульсов , выход которого подключен ;к коммутатору, три блока памяти, первый сумматор, входы которого подключены к выходам второго и третьего блоков памяти, второй сумматор и блок деления, входы которого подключены к выходам блоков памяти и первого сумматора, а выход предназначен для подключения к индикатору 2.

Однако устройство не обеспечивает достаточной точности.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно амплитудным детек тором и вторым коммутатором, включен ными между усилителем и блоками памяти, двумя блоками возведения в квадрат, включенными между входами первого и второго сумматоров и соединенньми последовательно третьим блоком возведения в квадрат и масштабным усилителем, вклеченными между выходом второго сумматора и входом блока деления, управляющий вход второго коммутатора соединен с генератором тактовых импульсов, а преобра,зователь выполнен с двумя дополнител ными измерительными обмотками, независумо подкгюченными к первому коммутатору. На чертеже представлена блок-схем устройства. Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 синусоидального тока, накладной вихретоковый преобразователь 2, состоящий из возбуждающей обмотки 3, основной измерительной обмотки и додолнительных измерительных обмоток 5 и 6, ком мутатор 7, усилитель 8, амплитудный детектор 3 и второй коммутатор 10. Работой коммутаторов 7 и 10 управляет генератор 11 тактовых импульсов, К выходу коммутатора 10 подкгточены три блока 12-14 памяти. К выходам первого и второго блоков 12 и 13 памяти подключены сумматор 15 и два блока 16 и 17 воздействия в квадрат, к выходам которых подключены соединенные последова тельно второй сумматор 18, блок 19 возведения в квадрат, масштабный усилитель 20 и блок 21 деления, выход которого предназначен для подключения к индикатору (не показан. Кроме того входы блока 21 деления подключены к выходам блоков 12-14 памяти и к сумматору 15. Устройство работает следующим образом.. Возбуждающая обмотка 3 питается от генератора 1 синусоидального тока Наводимые в измерительных обмотках ЭДС подаются на коммутатор 7. Измерения производятся в три такта. В первый такт генератор.11 тактовых импульсов переключает коммутаторы 7 и 10 таким образом, что обмотки 4 и 5 включаются встречно, и напряжение от них поступает через усилитель 8, детектор 9 и коммутатор 10 в блок 12 памяти. Во второй такт производится встречное включение обмоток 4 и 6, и сигнал с них запоминается в блоке 13 памяти. В третьем такте производится встречное вк/ючение обмоток 5 и 6, и сигнал запоминается в блоке 14 г амяти. Затем выходные сигналы с блоков 13 и 14 памяти подаются на сумматор 15 и блоки 16 и 17 возведения в квадрат. Далее сигналы суммируются в сумматоре 18, полученный результэт возводится в квадрат в блоке Э возведения в квадрат, масштабируется масштабным усилителем 20 и поступает в блок 21 деления. Одновременно в блок 21 деления псх:тупают сигналы от блоков 12-14 памяти и сумматора 15- На выходе блока 21 выделяется сигнал, пропорциональный измеряемому перемещению изделия. Изобретение позволяет значительно г1овысить точность измерений перемещения изделий в условиях влияния различных мешающих факторов ишироких диапазонов их изменения. Формула изобретения Устройство для бесконтактного измерения перемещений металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор синусоидального тока, накладной трансформаторный электромагнитный преобразователь, состоящий из возбуждающей и.измерительной обмоток, коммутатор и усилитель, а также генератор тактовых импульсов, выход которого подключен к коммутатору, три блока памяти, первый сумматор, входы которого подключены к выходам второго и треть.его блоков памяти, второй сумматор и блок деления,, входы которого подключены к вь|ходам блоков памяти и перво|го сумматора, а выход предназначен |Для подключения к индикатору, о т ;л и ч а ,ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, устройство снабжено соединенными последовательно амплитудным детектором и вторым коммутатором, включенными между усилителем и блоками памяти, двумя блоками возведения в квадрат, включенными между входами первого и второго с маторов и соединенными последовательно третьим блоком возведения в квадрат и масштабньм усилителем, включенными между выходом второго сумматора и входом-блока деления, управляющий вход второго коммутатора соединен с генератором тактовых импульсов, а преобразователь вьлолнен с двумя дополнительными измерительными обмотками, независимо подключенными к первому коммута тору . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № f 6206b кл. 601 В 7/0 1975. 2.Быховский Ю. С., Кшнякин Н.А., Томников Г. Н. Улучшение характеристик измерителей амплитуд вибраций и перемещений введением в измериге/ьный канал образцового перемещения. Автоматические измерительные и регулирующие устройства. Научные труды вузов Поволжья, вь1п. 6, Куйбышев, 1971, с. 53-57 (прототип).