Способ измерения физико-механических параметров неферромагнитных изделий Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушак. щему контролю и может быть использовано для измерения удельной электроприводности и связанных с ней физико-механических параметров неферромагнитных электропроводящих объектов. По основному авт. св. № 785722 известен способ измерения физико-механических параметров, заключающийся в том, что накладной вихретоковый преобразователь питают током постоянной чаототы, изменяя один из параметров компен сирующего напряжения, получают неполную компенсацию напряжения на измерительной катушке преобразователя в воздухе, ni очередно устанавливают на образцы с минимальным и максимальным значениями контролируемого параметра, изменяют соответственно амплитуду или фазу компен сирующего напряжения до получения оди наковой величины напряжений на измерительной катушке преобразователя, затем преобразователь устанавливают на образец с максимальным значением измеряемого параметра и плавно изменяют величину мешающего параметра в выбранном диапазоне его изменения, измеряют фазу на пряжения на измерительной катушке преобразователя, соответствующую максимальному отклонению величины напряжения на ней, и по величине фазы определяют погрешность измеретш контролируемого параметра, сравнивают ее сзада ной величиной погрешности, изменяют частоту питающего тока на величину, пропорциональную полученной разности погрешностей, устанавливают преобразователь на контролируемое изделие и по изменению фазы напряжения на измерительной катушке судят об измеряемом параметре 1 . Недостаток известного способа состоит в недостаточной чувствительности иэмерений, что связано с малыми изменениями фазы напряжения на измерительной катушке. Цель изобретения - повышение чувствительности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что изменяют амплитуду компенсирук щею напряжения, измеряют величинуДОц изменения последней и соответствующую получаемому, значению компенсирующего напряжения амплитуду выходного напряжения UK вихретоаового преобразователя равного разности напряжения на шмерительной катушке и компенсирующего, сранивают величины ли(, и Uy, , фиксируют .компенсирующее напряжение при равеистве последних, после чего измеряют величину контролируемого параметра по фаз выходного напряжения вихретокового преобразователя.

На чертеже показаны годографы вносимого напряжения накладного вихрето-, кового преобразователя в зависимости от электропроводности СГ и толщины диэлектрического покрытия ( изделия.

Способ осуществляют следующим образом.

Установив частоту питающего тока вихретокового преобразователя выше оптимальной, т.е. той, при которой обеспе- чивается максимальная чувствительность к измеряемому параметру контролируемого изделия, и тем самым уменьшив одновременно чувствительность к изм&ряемому. параметру и погрешность от

влияния одного из мешающих параметров, изменяют амплитуду и фазу компенсиру.ющего напряжения (, добиваясь выходного напряжения {) вихретокового преобразователя, близкого к нулю; Преобразователь устанавливают на эталонный образец с минимальным значением измеряемого параметра. При двух значениях мешающего параметра, например при

максимальном и минимальном значениях ТОЛЩИНЫ диэлектрического покрытия, взмеряют с помощью фазометра фазы выходного напряжения Уц преобразователе. Если показания индикатора фазометра не равны, то изменяют амплитуду компенсирующего напряжения до момента равенства показаний индикатора. Затем преобразователь устанавливают на эталонный образец с максимальным значением измеряемого параметра при тех же значениях мешающего параметра и измеряют фазы выходного напряжения преоб{мзователя.

Если показания индикатора фазометра не равны, то изменяют фазу компенсирующего напряжения до момента равенства показаний индикаторов. Затем вновь пр&образователь устанавливают на эталонные -образцы с минимальным и максимальным значением измеряемого параметра и

проводят описанные операции до тех пор, пока показания инджатора фазометра не будут равны в крайних точках диапазона изменения мешающего параметра и в крайних точках диапазона изменения измеряемого параметра эталонного образца. После этого преобразователь устанавливают на эталонный образе с максимальным значением измеряемого параметра и плавно изменяют величину мешающего параметра в выбранном диапазоне его изменения. Измеряют фазу выходного напряжения (Jyi вихретовового преобразователя, соответствующую максимальному отклонению индикатора от начального значения. По величине фазы определяют :погрешность измерения измеряемого параметра, сравнивают, ее с заданной и изменяют значение частоты тока, питак щего вихретоковый преобразователь, на величину, пропорпионагьную вычисленной разности погрешностей. Затем повторяют все перечисленные выше операции до тех пор, пока погрешность измерения, вызванная влиянием мешающего параметра, не-будет меньше или равна заданной. Сформированная таким образом система координат имеет начало в точке А. Изменение измеряемого параметра контролируемого изделия, например G от бут,,- до ( приводит к повороту вектора выходного напряжения Uy, АС на угол САК. Этот угол при неоптимальном выборе частоты питающего тока может оказаться недостаточно большим. Увеличение чувствитепь ности добиваются изменением величины сформированного компенсирующего напряжешш АО в процессе измерени

При установке преобразователя над контролируемым изделием с параметрами соответствующими точке С на годографе, величину изменяют до значения U к ВО, при котором обеспечивается АВ ВС-, т.е. U| JM- При измерении б контролируемого изделия с параметрами, соответствующими точке К на годографе, величину U(c. изменяют до значения U|( О. При этом At ЕК. Как видно из чертежа, в новой системе координат с началом в точкат 1) чувствительность фазы вновь сформированного напряжения преобразователя к измеряемому параметру увеличивается в два раза, так как Ь C1D К 2 L САК при сохранении погрешности измерений от изменения толщины ti диэлектрического покрытии контролируемого изделия.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает увеличение чувствительности