Przedmiotem wynalazku jest uklad do zmiany róznicy impedancji dwóch cewek w napie¬ ciowy sygnal pomiarowy, stosowany zwlaszcza w urzadzeniach do wykrywania wad makroskopo¬ wych w materialach lub wyrobach metalowych metoda pradów wirowych.Wykrywanie wad makroskopowych w materialach lub wyrobach metalowych metoda pradów wirowych dokonuje sie dotychczas przez porównanie usrednionych w przestrzeni i w czasie wlasnosci dwóch blisko siebie polozonych obszarów tego samego obiektu badanego, a naste¬ pnie przez odwzorowywanie tych wlasnosci w postaci zmian impedancji dwóch cewek pracuja - cych w ukladzie pólmostka i umieszczonych w glowicy pomiarowej urzadzenia do wykrywania wad.Z kolei znany uklad do odwzorowywania zmiany impedancji dwóch cewek w sygnal na - pieciowy zawiera mostek czteroramienny o dwóch ramionach rezystancyjnych i dwóch ramio¬ nach indukcyjnych. Mostek ten jest zasilany symetrycznym napieciem harmonicznym na prze¬ katnej wejsciowej, zas odbiór sygnalu napieciowego odbywa sie z drugiej przekatnej z wyT korzystaniem toru niesymetrycznego. Mozliwe jest takze wykorzystanie mostka zasilanego w sposób niesymetryczny na przekatnej wejsciowej i dajacego sygnal napieciowy z przekat¬ nej wyjsciowej w ukladzie symetrycznym. Poczatkowe zrównowazenie mostka jest osiagane przez zmiane impedancji dodatkowych elementów reaktancyjnych polaczonych równolegle lub szeregowo z odpowiednimi ramionami mostka*.Niedogodnoscia przedstawionego rozwiazania jest koniecznosc manipulacji elementa¬ mi reaktancyjnymi umieszczonymi w glowicy pomiarowej podczas równowazenia mostka, co kom¬ plikuje budowe glowicy pomiarowej, utrudnia jej prace w szerszym zakresie czestotliwos¬ ci, a ponadto ogranicza stosowanie automatycznego sposobu równowazenia.2 H7 657 Celem wynalazku jest usuniecie przytoczonych niedogonosci poprzez zastosowanie ukla¬ du równowazenia mostka nie wymagajacego dolaczenia dodatkowych elementów reaktancyjnych do odpowiednich ramion mostka.-¦ W ukladzie do zamiany róznicy impedancji dwóch cewek w napieciowy sygnal pomiarowy mo¬ stek czteroramienny o dwóch ramionach rezystancyjnych i dwóch ramionach indukcyjnych wypo¬ sazony jest dodatkowo w dwa rezystory bedace równoczesnie wejsciowym ukladem róznicowego wzinacniac-fta instrumentalnego, a wezly przekatnej wejsciowej mostka sa polaczone z ukladem zasilania. Z kolei wezly przekatnej wyjsciowej mostka sa polaczone bezposrednio z wejscia¬ mi odwracajacymi i nie odwracajacymi wzmacniacza i posrednio przez wspomniane rezystory z masa wzmacniacza i uziemionym punktem wspólnym ukladu zasilania.Uklad wedlug wynalazku ma wiele zalet, a mianowicie. Zmiana stosunku rezystnacji ra¬ mion mostka bedaca drugim elementem wstepnego równowazenia mostka moze byc latwo realizo¬ wana w sposób cyfrowy. Regulacja przesuniecia fazowego miedzy dwoma napieciami zasilajacy¬ mi mostek odbywa sie w ukladzie zasilajacym poza mostkiem. Róznicowy wzmacniacz instrumen¬ talny umieszczony razem z mostkiem w glowicy pomiarowej zapewnia wstepne wzmocnienie sy¬ gnalu napieciowego pobranego z przekatnej wyjsciowej mostka i jego transformacje na wyjs¬ cie niesymetryczne. Dzieki temu dalsze operacje na sygnale moga byc realizowane w ukladzie niesymetrycznym. Wezel odniesienia dla potencjalów w mostku stanowi wspólny punkt wyjsc generatorów ukladu dostarczajacego napiec zasilania i masy wzmacniacza instrumentalnego.Przedmiot wynalazku jest blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, obra¬ zujacym schemat ideowy ukladu. Sposób zamiany róznicy inipedaneji dwóch cewek w napiecio¬ wy sygnal pomiarowy polega na tyra, ze uklad mostka czteroramiennego zasila sie na przeka¬ tnej wejsciowej a - b dwoma napieciami o równych modulach i przesunieciach wzgledem siebie w fazie z mozliwoscia regulacji przesuniecia fazowego w zakresie od 150 do 180 stopni ka¬ towych, przy czym wstepne równowazenie, mostka uzyskuje sie przez zmiane przesuniecia fazo¬ wego miedzy napieciami zasilajacymi i przez zmiane stosunku rezystancji ramion rezystancy¬ jnych mostka R1 i R2. Odbieranie sygnalu odbywa sie przez róznicowy wzmacniacz instrumen¬ talny 3 o symetrycznym wejsciu.Glowice pomiarowa 2 stanowi uklad most i:a sprzezony z ukladem zasilania 1 oraz rózni¬ cowym wzmacniaczem instrumentalnym 3. Uklad mostka sklada sie z dwóch ramion rezystancyj¬ nych o rezystancji R1 i R2, dwóch ramion indukcyjnych o impedancji Zl, + Zpl- i Zip + Zplp oraz rezystancji wejsciowych Rwe- i Rwe+ wzmacniacza instrumentalnego 3» Impedancje Zl- i Zl« reprezentuja impedancje cewek probierczej i odniesienia, zas impedancje Zpl1 i Zplp sa impedancjami wnoszonymi od reakcji pola cewek probierczej i odniesienia z badanym obiektem metalowym. Mostek jest zasilany na przekatnej wejsciowej a - b dwoma napieciami dostarczonymi z ukladu zasilania 1 zawierajacego dwa generatory G1 i G2 o sile elektromo¬ torycznej E1 i E2 oraz impedancjach wewnetrznych Zw1 i ZWp, przy czym wspólny punkt wyjsc obu generatorów jest uziemiony. Regulacja przesuniecia fazowego*f^ 2 miedzy dwoma napie¬ ciami jest realizowana znanymi metodami w ukladzie zasilania 1 w znany sposób. Sygnal napieciowy U z przekatnej wyjsciowej mostka c-d bedacy odwzorowaniem róznicy impedancji dwóch cewek glowicy pomiarowej pod*wplywem obiektu badanego jest podawany na wejscie wzma¬ cniacza instrumentalnego 3* Masa wzmacniacza 3 jest polaczona z uziemionym wspólnym pun¬ ktem wyjsc generatorów ukladu zasilajacego 1. Napiecia Uc i Ud wspólbiezne wzgledem prze¬ katnej wyjsciowej mostka c-d zostaja stlumione we wzmacniaczu instrumentalnym 3« Rezysto¬ ry Rwe+ i Rwe- na wejsciach odwracajacm i nie odwracajacym wzmacniacza 3 sa dobrane od¬ powiednio do przewidywanego zakresu zmian "impedancji cewek probierczej i odniesienia w warunkach wstepnego równowazenia mostka.Przedstawiony uklad do zmiany róznicy impedancji cewek probierczej i odniesienia w sygnal napieciowy charakteryzuje sie mala wrazliwoscia na wplyw napiec zaklóceniowych.Ponadto uklad ten moze wspólpracowac z urzadzeniami o niesymetrycznym wejsciu i moze byc latwo sterowany cyfrowo.H7 657 3 Zastrzezenie patentowe Uklad do zmiany róznicy impedancji dwóch cewek w napieciowy sygnal pomiarowy zawiera¬ jacy mostek o dwóch ramionach rezystancyjnych i dwóch ramionach indukcyjnych zasilany na jego przekatnej wejsciowej znamienny tym, ze mostek polaczony jest dodatko¬ wo z dwoma rezystorami /Rwe- i Rwe+/# bedaoymi równoczesnie wejsciowym ukladem róznicowe¬ go wzmacniacza instrumentalnego /3/f a wezly /c i d/ przekatnej wyjsciowej mostka sa po¬ laczone bezposrednio z wejsciami odwracajacym i nie odwracajacym wzmacniacza instrumenta¬ lnego /3/ i posrednio przez rezystory /Rwe- i Rwe+/ z masa wzmacniacza /3/ i uziemionym wspólnym punktem ukladu zasilania IM'.Uklad wedlug zastrz. znamienny tym, ze zaden wezel mostka nie jest uziemiony.147 657 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 400 zl PLThe subject of the invention is a system for changing the difference in impedance of two coils into a voltage measurement signal, used especially in devices for the detection of macroscopic defects in metal materials or products by the eddy current method. Detection of macroscopic defects in metal materials or products by the eddy current method has been performed so far. by comparing the averaged in space and time properties of two closely spaced areas of the same test object, and then by mapping these properties in the form of changes in the impedance of two coils working in a half-bridge system and placed in the measuring head of the defect detection device. The known system for mapping the change in impedance of two coils into a five-phase signal comprises a four-arm bridge with two resistance arms and two inductive arms. This bridge is powered by a symmetrical harmonic voltage on the input diagonal, while the voltage signal is received from the second diagonal with the use of an unbalanced path. It is also possible to use a bridge that is fed unbalanced on the input diagonal and gives a voltage signal from the output diagonal in a symmetrical arrangement. The initial equilibrium of the bridge is achieved by changing the impedance of additional reactance elements connected in parallel or in series with the corresponding arms of the bridge. * The disadvantage of the presented solution is the necessity to manipulate the reactance elements placed in the measuring head during bridge equilibration, which complicates the construction of the measuring head, which complicates its work. in a wider frequency range, and also limits the use of an automatic equilibrium method.2 H7 657 The aim of the invention is to eliminate the aforementioned deficiencies by using a bridge balancing system that does not require the addition of additional reactance elements to the relevant bridge arms.--In the system to change the impedance difference two coils with a voltage measurement signal a four-arm bridge with two resistance arms and two induction arms is additionally equipped with two resistors, which are also an input differential circuit to amplify -fta instrument, and the input diagonal nodes of the bridge are connected to the power supply. In turn, the diagonal nodes of the output bridge are connected directly to the inverting and non-inverting inputs of the amplifier and indirectly through the mentioned resistors to the ground of the amplifier and the grounded common point of the power supply. The circuit according to the invention has many advantages, namely The change in the resistance ratio of the bridge arms, being the second element in the initial equilibrium of the bridge, can easily be carried out in a digital manner. The adjustment of the phase shift between the two supply voltages of the bridge takes place in the supply circuit outside the bridge. A differential instrument amplifier placed together with the bridge in the measuring head provides a pre-amplification of the voltage signal taken from the output diagonal of the bridge and its transformation into an unbalanced output. Thanks to this, further operations on the signal can be performed in an unbalanced system. The reference node for the bridge potentials is a common starting point for the generators of the supply voltage supply system and the mass of the instrumental amplifier. The method of converting the difference between the in-load and two coils into a voltage measurement signal is based on the fact that the four-arm bridge system is supplied on the input relay a - b with two voltages of equal modulus and phase shifts with the possibility of adjusting the phase shift in the range from 150 to 180 degrees, the initial equilibrium of the bridge is obtained by changing the phase shift between the supply voltages and by changing the resistance ratio of the resistive arms of the bridge R1 and R2. The signal is received by a differential instrument amplifier 3 with a symmetrical input. The measuring head 2 is a bridge circuit and: a connected to the supply circuit 1 and the differential instrumental amplifier 3. The bridge circuit consists of two resistance arms with a resistance R1 and R2, two induction arms with impedance Zl, + Zpl- and Zip + Zplp and input resistances Rwe- and Rwe + instrumental amplifier 3 »Impedances Zl- and Zl« represent the impedances of the test and reference coils, while the impedances Zpl1 and Zplp are the impedances taken from reaction of the test and reference coil field with the tested metal object. The bridge is powered on the input diagonal a - b with two voltages supplied from the supply system 1 containing two generators G1 and G2 with electromotive forces E1 and E2 and internal impedances Zw1 and ZWp, while the common output point of both generators is grounded. The regulation of the phase shift * f ^ 2 between the two voltages is carried out by known methods in the supply system 1 in a known manner. The voltage signal U from the output diagonal of the cd bridge, representing the difference in impedance of the two coils of the measuring head under the influence of the tested object, is fed to the input of the instrumental amplifier 3 * The mass of the amplifier 3 is connected to the grounded common point of the outputs of the power supply generators 1. and Ud, common with respect to the output diaphragm of the cd bridge, are suppressed in the instrumental amplifier 3. The resistors Rwe + and Rwe- on the inputs inverting and not inverting amplifier 3 are selected appropriately to the anticipated range of changes in the impedance of the test and reference coils in the initial conditions. The presented circuit for changing the impedance difference of the test and reference coils into a voltage signal is characterized by a low sensitivity to the influence of interference voltages. Moreover, this circuit can work with devices with unbalanced input and can be easily digitally controlled. difference of the impedance of two coils into a voltage measurement signal containing a bridge with two resistance arms and two induction arms supplied on its input diagonal, characterized by the fact that the bridge is connected additionally with two resistors / Rwe- and Rwe + / # being an input differential circuit at the same time The instrumental amplifier / 3 / fa nodes / cid / of the diagonal output of the bridge are connected directly to the inputs inverting and not inverting the instrumental amplifier / 3 / and indirectly through the resistors / Rwe- and Rwe + / to the mass of the amplifier / 3 / and earthed common point of the power supply system IM '. characterized by the fact that no junction of the bridge is grounded. 147 657 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Mintage 100 copies Price PLN 400 PL