Электромагнитный структуроскоп Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

(5) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ. СТРУКТУРОСКОП

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для разбраковки изделий массового производства по качеству их структур. Известен электромагнитный структу роскоп, содержащий последовательно с единенные генератор переменного напряжения, регулятор тока, вихретоковый преобразователь, блок обработки сигналов и индикатор, источник эталонного напряжения, соединенный своим входом с выходом регулятора тока и последовательно соединенные блок отношения сигналов, блок дифференцирования, ключ и двигатель, кинематически связанный с регулятором тока, а блок отношения сигналов соединен своими входами, соответственно, с выходом блока обработки сигнала и вы ХОДОГ1 источника эталонного напряжения fl. -Наиболее близким к изобретению по технической сущности является эле ромагнитный структуроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор, электромагнитный преобразователь , компараторы верхнего и нижнего уровней, соединенные первыми входа-ми с выходом электромагнитного преобразоиателя, командоаппарат, соединенный своими входами с выходами компараторов , блок памяти, включенный между выходом электромагнитного преобразователя и входом командоаппарата, последовательно соединенные блок обработки сигнала и индикаторно-сортирующее устройство а выход командоаппарата соединен с входом блока обработки .сигнала 2 J. Однако иавестное устройство требует эталонного метода настройки, то повышает трудоемкость обслужиоания и вносит субъективный Фактор в процессе контроля. Цель изобретения повышение надежности и производительности контроля. Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный структуроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор и электромагнитный прео образователь, компараторы верхнего и нижнего пределов, подключенные своими первыми входами к выходу преобразователя, блок памяти, командоаппарат и индикаторно-сортирующее устройство, снабиен компаратором среднестатического значения, подключенным первым входом к выходу преобразователя, первым,, вторым и третьим триггерами, подключенными первыми входами к выходам компараторов верхнего предела, среднестатического значения и нижнего предела, соответственно, первой логической схемой И, соединенной первым входом с первым выходом первого триггера, вторым входом - со вторым выходом третьего триггера и выходом с индикаторно-сортирующим устройством блоком запуска, логической схемой ИЛИ соединенной одним входом с выходом блока запуска и вторым входом - с командоаппаратом, первым одновибратором, включенным между выходом логичес кой схемы ИЛИ, м соединенными между собой вторыми входами триггеров, последовательно соединенными инвертором подключенным своим входом к выходу ло гической схемы ИЛИ, вторым одновибрат ром, второй логической схемой И, подключенной другим входом к выходу первой логической схемы И, третьей логической схемой И, соединенной другим входом со вторым выходом второго триг гера и своим выходом - с первым входом блока памяти, четвертой логической схемой И, соединенной своими входами, соответственно, с выходом первой логической схемы И и первым выходом второго триггера, а своим выходом - со вторым входом блока памяти и входом блока запуска, последний соединен своим вторым выходом с входом сброса информации блока памяти, делителем напряжения, соединенным своим входом с выходом блока памяти и своими tpeня выходами - со вторыми входами соответствующих компараторов. БЛОК памяти выполнен в виде последовательно соединенных реверсивного счетчика и цифро-аналогового преобразователя, а блок запуска - в виде последовательно соединенных триггера и генератора импульсов и кнопки сброса, включенной между нулевой шиной и вторым выходом блока запуска, соединенным с первым входом триггера, а второй вход последнего является входом блока запуска. На чертеже изображена структурная схема электромагнитного структуроскопа. Предложенный структуроскоп состоит из последовательно соединенных генератора 1 и электромагнитного преобразователя 2, компараторов и верхнего предела, среднестатического значения и нижнего предела соответственно, соединенных своими первыми входами с выходом вихретокового преобразователя 2, триггеров 6-8, соединенных своими первыми входами с выходами компараторов 3-5 соответственно делителя напряжения, образованного из последовательно- соединенных переменных резисторов 9 и 10, общая точка последних соединена со вторым входом компаратора (, а средние выводы резисторов 9 и 10 - со вторыми входами компараторов 3 и 5i соответственно другой вывод резистора. 10 соединен с нулевой шиной, а другой вывод резистора 9 является входом делителя напряжения, блока 11 памяти, состоящего из последовательно соединенных реверсивного счетчика 12 и циЛро-аналогового преобразователя 13, выход последнего является выходом блока 11 пдмяти и соединен с выводом резистора 9, являющимся входом делителя напряжения, логической схемы 1 И, соединенной своими входами со вторым выходом триггера 6 и первым выходом триггера 8 соответственно, индикаторно-сортирующего устройства 15, состоящего из усилителя 1б, соединенного с выходом логической схемы Н И, и управляемой заслонки 17, соединенной с выходом усилителя 16, логической схемы 18 ИЛИ, соединенной своим выходом через одновибратор 19 с соединенными между собой вторыми входами триггеров 7 и 8, последовательно соединенные инвертор 20, подключенный к выходу логической схемы 18 ИЛИ, одновибратор 21, логическую схему. 22 И, соединенную другим входом с выходом логической схемы I И, логическую схему 23 И, соединенную другим входом со вторым выходом триггера 7 и своим выходом со вторым входом блока 11 памяти, логической схемы 2k И, соединенной своими входами с. первым выходом триггера 7 и выходом логической схемы 22 И, соответственно, и своим выходом с первым входом блока 11 памяти, командоаппарата 2S, соединенного с входом схемы 18 ИЛИ, и блока 26 запуска, соединенного своим выходом с другим вхо дом последней и образованного из последовательно соединенных триггера 27 и управляемого генератора 28 импульсов, выход которого является выходом блока 26 запуска, а также кнопки 29, включенной между нулевой шиной и вторым входом триггера 27, соединенным также с входом сброса .информации блока 11 памяти, а именно сброса счетчика 12, первый вход триггера 27 соединен с выходом логической схемы 23 И. Электромагнитный структуроскоп работает следующим образом. Перед началом работы в электромагнитный преобразователь 2 устанавливают образцовую деталь и нажимают на кнопку 29. При этом осуществляется сброс информации в блоке 11 памяти, т.е. реверсивный счетчик 12 переводит ся в такое положение, когда на выходе цифро-аналогового преобразователя 13 установится напряжение, равное нулю. При нажатии на кнопку 29 срабатывает также триггер 27 и запускает управляемый генератор 28 импульсов, который подает тактовые импульсы управления вместо командоаппарата 25 через логическую схему 18 ИЛИ к логическим схемам 23 и 2k И. На выходе цифроаналогового преобразователя 13 напряжение будет равно нулю и все компараторы сработают, так как напряжени на входах компараторов, подключенных к электромагнитному преобразователю 2 больше напряжения на входах, подключенных к переменным резисторам 9 и 10 При этом при прохождении каждого импульса, вырабатываемого генератором 2 происходит перестановка счетчика 12 на единицу в сторону возрастания пока заний, и напряжение на выходе цифроаналогового преобразователя 13 растет При прохождении определенного числа импульсов напряжение, подаваемое на второй вход компаратора k среднестатистического значения, достигает величины напряжения, подаваемого на его второй вход с выхода электромагнитного преобразователя 2. При этом не происходит опрокидывания триггера 7 после восстановления его сигналом от одновибратора 19, а через логическую схему 23 Н поступает сигнал на вход триггера 27, который переходит в исходное состояние и останавливает управляемый генератор .8. Подготовка к работе структуроскопл закончена. Реверсивный счетчик 12 блока 11 памяти при этом будет установлен в такое поло хение, чтобы напряжения, подводимые к обоим входам компаратора k среднеётатистического значения при прохождении через него образцовой детали, были равны. Если сработает в процессе контроля компаратор 5 нижнего предела и не сработает компаратор 3 верхнего предела, то деталь будет признана годной. В этом случае через логическую схему 1 И и усилитель 16 поступает сигнал на управляемую заслонку 17 индикаторно-сортирующего устройства 15. Одновременно с выхода логической схемы 1 И поступает сигнал на логическую схему 22 И, и тем catfUH дано разрешение через логические схемы 23 и 2 И на перестановку реверсивного счетчика 12 бло- , ка 11 памяти в ту или иную сторону в зависимости от того, сработал или нет при этом компаратор среднестатистического значения, В случае срабатывания компаратора среднестатистического значения параметра пока- зания счетчика увеличатся на едини цу, а в случае несрабатывания уменьшатся на единицу. Соответственно изменяет также свое выходное напряжение цифро-аналоговый преобразователь 13 Если в процессе контроля для какой-либо детали сработает компаратор 3 верхнего предела, или не сработает компаратор 5 нижнего предела, то деталь будет забракована, т.е. не сработает .заслонка 17, а на логическую схему22 И не будет дано разрешение на перестановку счетчика 12. Границы сортировки устанавливаются переменными резисторами 9 и 10. В результате выходное напряжение блока 11 памяти постоянно корректируется, приближаясь к оптимальному значению на основе статистических данных партии контролируемых деталей. Применение изобретения позволяет автоматизировать процесс настройки структуроскопа и автоматически поддерживать оптимальный режим работы структуроскопа, сочетающий наибольшую чувствительность с наименьшими потерями от перебраковки. Предложенный структуроскоп обеспечивает повышение надежности и проиэконтроля по сравнению водительности с известными. Формула изобретения 1, Электромагнитный структуроскоп содержащий последовательно соединенные reHCspaTop и электромагнитный пре образователь, компараторы верхнего и нижнего пределов, подключенные сво ими первыми входами к выходу преобра зователя, блок памяти, командоаппарат и индикаторно-сортирующее устрой ство, отличающийся тем, Мто, с целью повышения надежности и производительности контроля, он снаб жен компаратором среднестатистическо го значения, подключенным первым вхо дом к выходу преобразователя, первым вторым и третьим триггерами,, подключенными первыми входами к выходам ком параторов верхнего предела, среднеста тистического значения и нижнего предела, соответственно, первой логической схемой И, соединенной первым входом с первым выходом первого триггера, вторым - со вторым выходом третьего триггера; и выходом с индикаторно-сортирующим устройством, блоком запуска, логической схемой ИЛИ, соединенной одним входом с выходом блока запуска и вторым входом с командоаппаратом, первым одновиПратором, включенным между выходом логической схемы ИЛИ, и соединенными между собой вторыми входами три геров, последовательно соединенными инвертором, подключенным своим входом к выходу логической схемы ИЛИ, вторым одновибратором, второй логической схемой И, подключенной другим входом к выходу первой логической схемы И, третьей логической схемой И, соединенной другим входом со вторым выходом второго триггера и своим выходом - с первым входом блока памяти, четвертой логической схемой И, соединенной своими входами, соответственно, с выходом первой логической схемы И и первым выходом второго триггера , а своим выходом - со вторым входом блока памяти и входом блока запуска, последний соединен своим вторым выходом с входом сброса информации блока памяти, делителем напряжения, соединенным своим входом с выходом блока памяти и своими тремя выходами - со вторыми входами соответствующих компараторов. 2. Структуроскоп по п. 1, о т л и- чающийся тем, что блок памяти выполнен в виде последовательно соединенных реверсивного счетчика и цифро-аналого.вого преобразователя, а блок запуска - в виде последовательно соединенных триггера и генератора импульсов и кнопки сброса, включенной , между нулевой шиной и вторым выходом блока запуска, соединенным с первым входом триггера, а второй вход последнего является входом блока запуска. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. G 01 N .27/90, 1976. 2.Авторское свидетельство СССР № ,.кл. G 01 N 27/90, 1977 (прототип).