Двухчастотный вихретоковый толщиномер Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

(54) ДВУХЧАСТОТНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫЙ ТОЛЩИНОМЕР

Изобретение относится к неразрушакодему контролю и может быть использовано для измерения толщины электропроводящих объектов.

По основному авт. сб. 842560 известен двухчастотный вихретоковый толщиномер, содержащий два генератора высокой частоты, фильтры верхних и нижних частот, вихретоковый преобразователь, широкополосный усилитель, два амплитудных детектора, балансный смеситель, входы которого соединены с обоими генераторами, а выход соединен с параллельно включенными входами фильтров верхних и нижних частот, управляемый делитель напряжения, вход которого соединен с выходами фильтра нижних частот, двухпозиционный автоматический переключатель, входы которого соединены с выходами -фильтра верхних частот и управляемого делителя напряжения, а выход подключен к соединенным последовательно вихретоковому преобразовате.ш, широкополосному усилителю и детектору, соединенные последовательно логарифмический преобразователь, низкочастотный усилитель, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, усилитель частоты коммутации.

вход которого соединен через второй амплитудный детектор с выходом двухпозиционного автоматического переключателя, второй фазочувствительный вы. прямитель, вход которого соединен с выходом усилителя частоты коммутации, а выход - с опорным входом управляемого делителя напряжения, и низкот частотный генератор коммутации, один из выходов которого соединен с управляющим входом двухпозиционного автоматического переключателя, а два других выхода с опорными входами фазочувствительных выпрямителей

Недостатком известного то.гациномера является невозможность обеспечить :необходимую точность измерений из-за неравномерности частотной характеристики ишрокополосного усилителя.

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что двухчастотный вихретоковый толщиномер снабжен вторым балансным смесителем, включенным между выходом вихретокового преобразователя и входом широкополосного усилителя и соединенным вторым входом с выходом первого высокочастотного генератора, ,41,зап аждающим фильтром, настроенным на частоту второго высокочастотного генератора, включенным в цепь отрицательной обратной связи широкополосного усилителя. На чертеже представлена функциональная схема двухчастотного вихретот ового толщиномера. Толщиномер состоит из генератора 1 и 2 высокой частоты, балансного смесителяЗ, соединенного своими входами с генераторами 1 и 2 высокой частоты, соединенных параллельно своими входами и подключенных к выходу балансного смесителя 3, фильтра 4 нижних частот и фильтра 5 верхних частот, последовательно соединенных управляемого делителя 6, подключенного своим первым входом к фильтру 4 нижних частот, двухпозиционного автоматического переключателя 7, подключенного вторым входом к фильтру 5 верхних частот, и управляющим входом к низкочастотному генератору 8 частоты коммутации, вихретокового преобразователя 9, второго балансного смесителя 10, подключенного вторым входом к высокочастотному генератору .1, широкополосного усилителя 11, в цепь отрицательной обратной связи которого включен заграждающий фильтр 12, настроенный на частоту второго высокочастотного генератора 2, детек тора 13, логарифмического преобразователя 14, низкочастотного усилителя 15 частоты коммутации, фазочувствительного выпрямителя 16, подключенно го опорным входом к низкочастотному -генератору 8 частоты коммутации, и ; индикатора -17, последовательно соеди ненных второго амплитудного детектор 18, подключенного своим входом к вы ходу двухпозиционного автоматическо го переключателя 7, усилителя 19 частоты коммутации и второго фазочувствительного выпрямителя 20, подключенного опорным входом к выходу низкочастотного генератора 8 частоты коммутации и своим входом - к втором входу управляемого делителя б. Толщиномер работает следующим образом. Резонансная частота CD - (V-i - Wi, высокочастотных генераторов 1 и 2 выделяется фильтром 4 нижних частот а. колебания суммарной частоты U)/i + If (JO- фильтром 5 верхних частот. Амплитуда колебаний частоты (Л зав сит от толщины и электропроводности Контролируемого объекта, а также от зазора между поверхностью последнег и вихретоковым преобразователем 9. Э то же время амплитуда колебаний частоты (JU не зависит от измеряемой толщины и определяется величиной за зора и скоростью сканирования. Напр жения обеих частот поочередно воздействуют на балансный смеситель 10 где смешиваются с напряжением генератора .1 высокой частоты. Широкополосный усилитель 11 с заграждаоощим фильтром 12 в цепи обратной связи усиливает гармонические составляющие с частотой , Изменения коэффициента усиления широкополосного усилителя 11 . не изменяют глубину модуляции напряжения каждой из частот. Благодаря этому на вход детектора 13 поступает напряжение, глубина модуляции которого пропорциональна толщине контролируемого объекта. Это напряжение линеаризуется логарифмическим преобразователем 14. При автоматическом режиме работы двухпозиционного автоматического переключателя 7 в выходном напряжении логарифмического преобразователя 14 присутствует переменная составляющая частоты коммутации ffZ. . Эта составляющая усиливается низкочастотным усилителем 15 частоты коммутации с последующим выпрямлением фазочувствительным выпрямителем 16. Коэффициенты передачи фильтров , 4 и 5 и делителя 6 выбраны из условия что позволяет исключить нёбтабильность фильтров, так как на логарифмический преобразователь- будет воздействовать единичный сигнал( .И 1 о). Для выполнения условия .-t-A. 1 напряжение с выхода двух- . пбйиционного автоматического переключателя .7 поступает на вход детектора 18 и после соответствующего преобразования подается на управляемый делитель 6. Таким образом, показания индикатора 17 будут зависеть только от толщины контролируемого объекта независимо от нестабильности фильтров 4 и 5 и коэффициента усиления усилителя 114 За счет введения дополнительного преобразования частоты двухчастотное модулированное по а Мплитуде напражение на выходе вихретокового преобразователя преобразуетсяв одночастотное, что исключает искажение глубины модуляции и, следовательно, повыгиает точность измерения. Формула изобретения Двухчастотный вихретоковый толщиномер по авт. св. № 842560, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен вторым балансным смесителем, включенным между выходом вихретокового преобразователя и входом широкополосного усилителя и соединенным вторым входом с вькодом первого высокочастотного генератора, и заграждающим фильтром, настроенным на ча-

стоты второго высокочастотного генератора, включенным в цепь отрицательной обратной связи щирокополоснсрго усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 842560, кл. G 01 N 27/90, 1981.