Толщиномер Советский патент 1983 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к контроль.но-измерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических, электрофизических параметров металлических изделий накладлым вихрётоковым преобразователем.

Цр основному авт. св. № 56355J известен толщиномер, содержащий генератор питающий вихретоковый преобразователь, выполненный в виде индуктивно связанных . воз-. Ъуждающей и двух пар дифференциаль;но включенных измерительных катушек разных диаметров, два фазочувстви-. тельных детектора, подключенныхк измерителгным катушкам, связанный входами с фазочувствительными детекторами блок отношения сигналов, выполненный в виде последовательно связанных двух функциональных преобразователей, делителя, узла сравнения и интегратора ij

Однако известный толщиномер имеет значительную погрешность из1Лерения в силу того, что в схеме толщиномера отсутствуют элементы, контролирующие степень несовпадения параметров реальных функций преобразования измерительных каналов и продуировочных, которые являются обратными функциями преобразования измерительных каналов, введенными в функциональные преобразователи, т.е. отсутствует погрешг}ость аппроксимации характеристик, которая влияет на выходную величину толщиномера, а следовательно, и на точность измерений .

Целью изобретения является повы10шение точности измерений.

Цель достигается тем,ч±о толщиномер снабжен подключенными к выходу oднoгo йЭ. из функциональных преобразователей последовательно соединенными линией за15держки, инвертором, сумматором и электронным ключом, второй вход последнего подключен к выходу интегратора, а выход - к управляющему входу второго функционального преобра20зователя и делителю, источником опорного напряжения, подключенным к второму входу суммато{ а, а третий вход сумматора соединен с выходом перёого функционального преовраэователя.

25

На чертеже представлена блок-схе.ма толщиномера.

Толщиномер содержит генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, вы полненный в виде индуктивно связан30 ных возбуждающей катушки 3 и двух

пар дифференциально включенных измерительных катушек 4 и 5 разнырс диаметров, два фаэочувствительных детектора б и 7, входы которых соединены через усилители 8 и 9 с измерительныг-ш катушками 4 и 5, блок отношения сигналов (не показан), Который выполнен в виде последовательно связанных дву (.первого и второго) функциональных преобразователей 10 и 11, делителя 1 узла 13 сравнения с источником 14 по тоянного напряжения и интегратора 15 входы функциональных преобразователей 10 и 11 соединены с выходами .фазочувствительных детекторов б и 7J линию 16 задержки, инвертор 17, суммат-ор 18, электронный ключ 19, которые последовательно соединены и подключены к выходу первого функционального преобразователя 10,

При этом второй вход электронного ключа 19 соединен с выходом интегратора 15, а выход электронного ключа 19 соединен с управляющим входом второго функционального преобразователя 11 и через делитель 20 с управляющим входом .первого функционального преобразователя 10. Толщиномер также содержит источник 21 опорного напряжения, последний соединен с вторым входом сумматора 18, третий вход которого соединен с выходом первого функционапьного преобразователя 10.

Кроме того, толщиномер содержит фазовращатели 22 и 23, через которые генератор 1 соединен с управляющими входами фазочувствительных детекторов 6 и 7.

о

Работа толщиномера осуществляется следующим образом.

При измерении толщины или удельной электрической проводимости изделия (не показано; преобразователь 2 устанавливают в заданном положении атносительно контролируемого изделия, включают генератор 1,. подают питание на возбуждающую катушку 3. Сигналы, снимаемые с измерительных катушек 4 и 5, проходят соответственно через канал из последовательно соединенных усилителя 8 фазочувствительного детектора 6 второго функционального преобразователя 11 и канал из последо.вательно соединенных усилителя 9, фазочувствительного детектора 7 первого функционального преобразователя 10, затем сигналы поступают на делитель 12, а с выхода последнего на вход узла 13 сравнения В узле 13 сравнения входной сигнал сравнивается с постоянным напряжение источника 14, величина которого пропорциональна отношению дис1метров измерительных катушек 4 и 5. Выходной сигнал с делителя 12 пропорционален отношению сигналов функциональных преобразователей 10 и 11.

На выходах функциональных дреобразователей 10 и 11 выходные величины сигналов должны соответствовать обобщенному параметру: измеряемому параметру контролируемого изделия и соответствующему радиусу измерительных катушек 4 и 5 преобразователя 2.В том случае,е ли выходные величины функциональных преобразователей 10 и 11 не соответствуют обобщенному параметру, т.е. не равны отношению диаметров измерительных катушек 4 и 5 а силу различных мешающих факторов контролируемого изделия, то сигналы с выхода интегратора 15 через открытый электронный .ключ 19 автоматически воздейстйуют на второй функциональный преобразователь 11 и через делитель 20 на первый функциональный преобразователь 10 до тех пор, пока не будет выполнено указанное условие.

Для уменьшения влияния погрешности оппроксимации на точность измерений в схему толщиномера введена цепь, состоящая из линии 16 задержки, инвертора 17, сумматора 18, точника 21 опорного напряжения и электронного ключа 19. На выходе сумматора 18 сигнал равен разности между двумя, следующими друг за другом, корректируемыми значениями выходной величины, снимаемой с первого функционального преобразователя 10 и опорным напряжением источника 21, определяющим точность коррекции выходной величины в зависимости от заданной погрешности оппроксимации характеристик. Сигнал на выходе сумматора 18 является величиной положительной в начале коррекции и равен нулю в конце коррекции. .Начало расходящегося процесса коррекции характеризуется отрицательным сигналом.

Нулевой или отрицательный выходной сигнал сумматора 18 через электронный ключ 19 отключает цепь коррекции выходной величины устройства, т.е. обеспечивает требуемую точность коррекции выходной величины при заданной погрешности аппроксимации характеристик.

Толщиномер позволяет производить контроль толщины изделий в более широком диапазоне влияния краевого эффекта т,е. при расстоянии до края изделия от О до ОО при погрешности измерений, определяемой погрешностью айпрдксимации характеристик, а следовательно, повысить точность измерени Ъ6 сравнению с известными устройствами.

Формула изобретения

Толщиномер по авт. сз.1 563555, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений.

он снабжен подклнзченными к выходу из функциональных преобразователей последовательно соединенными линией задержки, инвертором, сумматором и электронным ключом, второй вход последнего подключен к выходу интегратора, а выход - к управляющему входу второго функционального преобразователя и делителю, источником

опорного напряжения, подключенным к второму входу сумматора, а тертий вход сумматора соединен с выходом первого функционального преобразователя .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 563555, кл. G 01 В 7/06, 1977.