RU1779988C - Устройство дл контрол твердости ферромагнитных изделий - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий. Цель - повышение точности контрол  за счет подавлени  частоты возбуждени , обусловленной вли нием внесени  в преобразователь издели . При введении издели  в вихретоковый преобразователь 2 ЭДС, обусловленна  нелинейными магнитными свойствами издели , индуцируетс  в измерительной обмотке II. Сигнал, снимаемый с катушки III - компенсационной, находитс  вне преобразовател  2, не зависит от изменени  индукции в изделии и отражает только изменение пол  возбуждени . Этот сигнал поступает через управл емый делитель 3 на дифференциальный усилитель 4, на второй вход которого поступает сигнал с измерительной обмотки. Цепь обратной св зи усилител  4, составленна  ключевым амплитудным детектором 5, пропорционально-интегрирующим усилителем 6 и делителем 3, обеспечивает подавление частоты возбуждени , котора   вл етс  синфазной помехой по отношению к усилителю . 1 ил. И

Description

XI VI

Ю О 00 00

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий и может быть использовано дл  определени  твердости, температуры отпуска и других физико-механических характе- ристик.

Известно устройство дл  контрол  параметров ферромагнитных изделий, содержащее источники посто нного и переменного токов, обмотки возбуждени  посто нного подмагничивающего пол  и переменного синусоидального магнитного пол , измерительные обмотки сигналов от эталонного и контролируемого изделий, избирательные усилители, выпр мители, блок вычитани , делитель, блоки пам ти, управл емый блок вычитани , второй делитель, умножитель, регистратор и активное сопротивление .

Наиболее близким техническим реше- нием к предлагаемому  вл етс  устройство дл  контрол  твердости ферромагнитных материалов методом высших гармоник, содержащее генератор синусоидального сигнала возбуждени , трансформаторный датчик, подключенный к выходу генератора, узкополостные индикаторы гармонических составл ющих сигнала датчика, подключенные к нему входами, и детектор отношени  гармонических составл ющих сигнала датчика, включенный между выходами узкополостных индикаторов и индикатором результата контрол .

Сигнал, снимаемый с датчика, подаетс  на избирательные усилители, которые на- строены на выбранные гармоники частоты генератора.Сигнал с выхода избирательных усилителей детектируетс  детекторами и подаетс  на вычитающие усилители, где из него вычитаютс  опорные напр жени , вы- рабатываемые блоками опорного напр жени . Затем сигналы с вычитающих усилителей подаютс  на блок делени , который выдает отношение сигналов, поступае- мыхс блоков, выходной сигнал поступает на регистрирующий прибор. В устройстве величина контролируемого параметра определ етс  по отношению

Ui-a

. Uj-bf

где Ui, Uj - значени  амплитуд 1-й и j-й гармоник;

а и b - минимальные значени  соответственно 1-й и j-й гармоник.

Однако температурна  нестабильность селективных усилителей и дрейф частоты генератора не обеспечивают высокую точность измерений. Величина погрешности в

данном случае составл ет + 7 - 10% от номинала .

В производственных услови х дл  контрол  качества термообработки поковок, требуетс  более высока  точность измерений .

Цель изобретени  - повышение точности контрол  за счет подавлени  частоты возбуждени , обусловленной вли нием внесени  в преобразователь издели .

Поставленна  цель достигаетс  в устройстве контрол  твердости ферромагнитных изделий , снабженном самонастраивающейс  схемой релаксалации частоты возбуждени  и содержащем источник синусоидального тока возбуждени , трансформаторный преобразователь , компенсационную катушку, управл емый делитель напр жени , дифференциальный усилитель, ключевой амплитудный детектор, пропорционально интегрирующий усилитель, формирователь импульсов, полосовой фильтр, первый и второй детекторы средних значений, детектор отношений и индикатор. При этом компенсационна  катушка расположена за пределами датчика, соединенного с источником тока возбуждени , св зана с обмоткой возбуждени  трансформаторной св зью и подключена к делителю напр жени  и к первому детектору средних значений , выход делител  напр жений подключен к одному из входов дифференциального усилител , второй вход которого соединен с измерительной обмоткой трансформаторного датчика, а выход усилител  соединен с входом полосового фильтра , соединенного с вторым детектором средних значений и через последовательно соединенные амплитудный детектор, пропорционально-интегрирующий усилитель соединен с вторым входом делител  напр жени , вход формировател  импульсов соединен с измерительной обмоткой, а его выход подключен к ключевому амплитудному детектору, выходы детекторов средних значений подключены к входам детектора отношений, соединенного с индикатором.

На чертеже представлена блок-схема устройства дл  контрол  твердости ферромагнитных изделий.

Устройство содержит источник 1 синусоидального тока возбуждени , трансформаторный преобразователь 2, управл емый делитель 3 напр жени , дифференциальный усилитель 4, ключевой амплитудный детектор 5, пропорционально-интегрирующий усилитель 6, формирователь 7 импульсов, полосовой фильтр 8,первый 9 и второй 10 детекторы средних значений, детектор 11 отношений и регистр 12.

Устройство работает следующим образом .

Контролируемое на твердость изделие устанавливают в трансформаторный преобразователь 2 проходного типа. Обмотка возбуждени  I преобразовател  2 подключена к источнику 1 синусоидального тока возбуждени . Данна  обмотка создает внешнее поле в центре преобразовател , обеспечивающее максимальную чувстви- тельность и линейность при измерении твердости по величине третьей гармоники вторичной ЭДС.

ЭДС, обусловленна  нелинейными магнитными свойствами издели  и как следствие структурой сплава, индуцируетс  в измерительной обмотке II. Катушка III - компенсационна  находитс  вне преобразовател  2 и св зана с обмоткой I трансформаторной св зью. Сигнал, снимаемый с данной обмотки, не зависит от изменени  индукции в изделии и отражает только изменение пол  возбуждени . Сигнал с компенсационной обмотки через делитель 3 поступает на вход усилител  4, на второй вход которого подаетс  сигнал с из- мерительной обмотки II. Цепь обратной св зи усилител  4. в которую последовательно включены ключевой амплитудный детектор 5, пропорционально-интегрирующий усилитель б и делитель 3,.обеспечивает подавле- ниечастоты возбуждени , котора   вл етс  синфазной помехой по отношению к усилителю 4. и усиление гармонических составл ющих , обусловленных вли нием внесенного в преобразователь издели . Ключевой ампли- тудный детектор 5 работает под управлением импульсов, поступающих с формировател  7 в моменты времени,соответствующие амплитудным значени м сигнала с измерительной обмотки. Сигнал с усилител  4 поступает на вход полосового фильтра 8, который настраиваетс  на контролируемую гармоническую составл ющую и не требует значительной добротности.

Вход детектора 9 средних значений соединен с выходом полосового фильтра, а вход детектора 10 средних значений соединен с компенсационной обмоткой. Своими выходами детекторы средних значений подключены к входам детектора 11 отношений с выхода которого сигнал поступает нг регистр 12.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  контрол  твердости ферромагнитных изделий, содержащее источник синусоидального тока возбуждени , подключенный к его выходу трансформаторный преобразователь, последовательно соединенные полосовой фильтр, первый детектор средних значений, детектор отношени  и регистр и второй детектор средних значений, выходом соединенный с вторым входом детектора отношени , отличающеес  тем, что, с цельюповышени  точности контрол , оно снабжено компенсационной катушкой, расположенной за пределами трансформаторного преобразовател  и подключенной к обмотке возбуждени  трансформаторного преобразовател , последовательно соединенными управл емым делителем напр жени , дифференциальным усилителем,ключевым амплитудным детектором и пропорционально-интегрирующим усилителем, выходом соединенным.с входом управл емого делител  напр жени , и формирователем импульсов, выходом соединенным с вторым входом ключевого амплитудного детектора, измерительна  обмотка трансформаторного преобразовател  подключена к входу формировател  импульсов и второму входу дифференциального усилител , выход которого соединен с входом полосового фильтра, а компенсационна  катушка подключена к второму входу управл емого делител  напр жени  и входу второго детектора средних значений.