SU1030718A1 - Способ толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Abstract

1. Способ толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий , заключающийс  в том, что с одной стороны издели  устанавливают источник магнитного пол , а с противоположной стороны соосно с источником магнитного пол  - измерительный индукционный преобразователь, и толщину издели  определ ютпо величине сигнала измерительного преобразовател  ,отличающийс  тем, что, с целью повышени  разрешающей способности и оперативности измерений при расширенных функциональных возможност х контрол  изделий с произвольным сочетанием электро--и магнитопровод щих свойств, источник магнитного пол  и измерительный преобразователь фиксируют на посто нном рассто нии друг от друга, на обмотку измерительного преобразовател  дополнительно подают регулируемое по амп- § литуде и фазе переменное напр жение (Л с частотой, равной частоте источника магнитного пол , и компенсируют на веденную в преобразователе ЭДС. -sj 00

Description

: 2. Способ ПОП.1 отлнчаю:1д и и с   тем, что, с целью повьаие:ни  точности контрол , к катушке измерительного преобразовател  паФаллельно подключают переменную ем:кость , а образуемый контур настраивают на частоту источника магнитного пол .

3.Способ по пп.1и2отличающийс  .тем, что компенсацию сигнала с измерительного преобразовател  осуществл ют при отсутствии издели ,

4.Способ по ПП.1 и 2, о т л,и :ч а ю щ и и с   тем, .что, с целью

:повышени  точности контрол , компенiсацию наведенной ЭДС осуществл ют при i наличии издели  между источником маг:нитного пол  и измерительным преобра;зователем , а толщину издели  опреде: л ют по величине ког-шенсационного напр жени .

5.Способ по пп.1 и 2, о т ли чающийс , тем, что, с цел.ью повышени  производительности контрол , компенсацию сигнала измерительного преобразовател  производ т при наличии эталонного образца в промежутке между источником магнитного пол  и измерительным преобразователем.

6. Устройство дл  толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, содержащее соединенные п оследовательно генератор переменного тока и катушку возбуждени , располагаемые с однойстороны издели , и соединенные последовательно катушку измерительного преобразовател , располагаемую соосно с катушкой возбуждени , усилитель, детектор и регистратор , отличающее с  тем, что оно снабжено переменной емкостью подключенной параллельно катушке измерительного преобразовател , и со.единенными последовательно аттенюатором , подключенным к генератору переменного тока, и переменной дифференциальной фазовращающей  чейкой, подключенной к катушке измерительного преобразовател , котора  установлена на фиксированном рассто нии от картушки возбуждени .

Изобретение относитс  к измерительной технике и может использоватьс  дл  неразрушающего профильного контрол  листовых и рулонных изделий

Известен способ толщинометрии изделий иэ электропровод щих материалов , заключающийс  в том, что на контролируемом участке издели  создают замкнутую гальваническую цепь с помощью кoнтaктв ыx щупов и об измер емой толщине суд т по проводимости указанной цепи, причем контактные щупы освещают ферромагнитными насадками , а между ними создают посто нное магнитное поле 1.

Недостатки этого способа состо т в его непригодности дл  контрол  изделий из диэлектриков, магнитных и электропровод щих материалов, покрытых изoл циoнны и, оксидными и металлическими пленками.

Известно устройство дл  толщинометрии крупногабаритных листовых изделий , содержащее источник тока, контактные щупы, усилитель и индикатор 1.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность контрол ,.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  способ толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, заключающийс  в том, что с одной стороны издели : устанавливают источник магнитного пол , ас противоположной стороны соосно с источником магнитного пол  размещают измерительный индукционный .преобразователь и толщину издели  определ ют по величине сигнала измеритель ноге преобразовател  J.

Недостатками этого способа  вл ютс  его громоздкость и неоперативность , св занные с необходимостью применени  и взаи1«)ориентации трех индукционных узлов с использовани.ем измерител  линейных величин при непригодности спрсоба дл  контрол  как ферромагнитных изделий, так и шпрокого класса объектов, диэлектрические и диамагнитные свойства которых существенно отличаютс  от соответствующих .свойств воздуха.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности  вл етс  устройство дл  тол1данометрии крупногабаритных и рулонных изделий, со-, держащее соединенные последовательно генератор переменного тока и катушку возбуждени , располагаемые с одной стороны издели , и соединенные последовательно катушку измерительного преобразовател , располагаемую по упругую сторону издели  соосно с катушкой возбуждени , усилитель, детектор и регистратор Г27. Недостатком известного устройства  вл етс  ограниченность его применени  дл  материалов с различными свойствами . Целью изобретени   вл етс  повышение разрешающей способности и оперативности измерений при расширенных функциональных возможност х контрол  изделий с произвольным сочетанием электро- и магнитопровод Ецих свойств а также повышение точности.и производительности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, заключающемус  в том, что с одной стороны издели  устанавливают источник магнитного пол , а с противоположной стороны соосно с источником магнитного пол  размешают измерительный индукционный преобразователь и толщину издели  определ ют по величине сигнала измерительного преобразовател , источник магнитного пол  и измерительный преобразователь фиксируют на посто нном рассто нии друг от друга, на обмотку измерительного преобразовател  дополнительно подают регулируемое по амплитуде и фазе переменное напр жение с частотой, равной частоте источника магнитного пол , и компенсируют наведенную в преобразователе ЭДС. Кроме того, к катушке измерительного преобразовател  параллельно подключают переменную емкость, а образуемый контур настраивают на частоту источника магнитного пол . Причем компенсацию сигнала с измерительного преобразовател  осуществл ют при отсутствии издели . При этом, с целью повышени  точности контрол , компенсацию наведенной ЭДС осуществл ют при наличии издели  между источником магнитного пол  и измерительным преобразователем, а толщину издели  определ ют по величине компенсационного напр жени . Кроме того, с целью повышени  производительности контрол , компенсаци сигнала измерительного преобразовател  производ т при наличии эталонного об разца в промежутке между источником магнитного пол  и измерительным преобразователем . Кроме этого, устройство дл  толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, содержащем соединенные последовательно генератор переменного тока и катушку возбуждени  располагаемые с одной стороны издели , и соединенные последовательно катушку измерительного преобразовател , располагаемую соосно с катушкой возбуждени , усилитель, детектор и регистратор, снабжено переменной емкостью , подключенной параллельно катушке измерительного преобразовател , и соединенными последово|Тельно аттенюатором, подключенным к генератору переменного тока, и переменной дифференциальной фазовращагощей  чейкой , подключенной к катушке измерительного преобразовател , котора  установлена на фиксированном рассто нии от катушки возбуждени . На фиг.1 представлена обобщенна  схема измерений; на фиг. 2 - блок-схема устройства дл  реализации предлагаемого способа; на фиг.З - принципиальна  схема устройства. Дл  определени  толщины издели  1 последнее вводитс  между катушками 2 и 3, перва  из которых  вл етс  катушкой возбуждени , св зана с генератором 4 и  вл етс  источником переменного магнитного пол  с ферромагнитным концентратором 5. Катушка 3  вл етс  катушкой измерительного индукционного преобразовател , снабжена концентратором.6 и. вводитс  в цепь, содержащую как кондуктивно включенный источник 7 переменного напр жени  , синхронного с магнитным полем катушки 3, так и индикатор 8 уровн  колебаний. Источник 7 имеет возможность плавной подрегулировки фазы, а уровень колебаний его может плавно варьироватьс  с помощью аттенюатора 9 напр жени . При измерении . толщины издели  1 напр жение источника 7 устанавливают в противофазе с ЭДС, наводимой в катушке 3 источником магнитного пол  (катушка 2) сквозь контролируемый участок издели  1. Затем аттенюатором 9 измен ют уровень сигнала, подаваемого через катушку 3 измерительного преобразовател  на вход индикатора 8 уровн , до достижени  последним нулевогр показани . при этом о толщине издели  суд т по уровню сигнала источника 7 или по положению подвижного контакта аттенюатора 9. . Чувствительность измерений может быть повышена при подключении к катушке 3 преобразовател  10 переменной емкости и настройке контура на частоту источника магнитного пол  (катушка 2) . Из схемы по фиг.2 видно, что рассмотренна  схема измерений может быть упрощена, а стабильность и оперативность контрол  повышены, если функции основного генератора, питающего катушку 2, и функции вспомогательного источника 7 напр жени  будет выполн ть общий генератор 11 переменного тока, к выходу которого параллельно подключена катушка 12 возбуждени ,  вл нада с  источником магнитного пол , а также последовательно включенные пла:вный аттенюатор 13 напр жени  и переменна  дифференциальна  фазосдвигающа   чейка 14, выход которой

введен в последовательную цепь, содержащую как резонансный контур из катушки 15 измерительного преобразовател  и емкости 16, так и измеритель 17 уровн  колебаний.

Как видно из фиг.З, фазосдвигающа  . чейка 14 выполнена в виде енного RC-моста 18 с приключенньдм к его выходной диагонали потенциометром 19, а в состав измерител  17 уровн  вход т усилитель 20, детектирующее звено 21 .и стрелочный индикатор 22. Картушка 12 возбуждени  и катушка 15 измерительного преобразовател  снабже:ны сердечниками 23 и 24 и экранируюищми стаканами 25 и 26, а перпен,цику|Л рно к общей оси сердечников 23 и ;24 установлены направл ющие 27 и 28 дл  прот гивани  рулонных изделий К ВЫХОДУ детектирующего звена 21 пара;плельно с индикатором 22 подключены релейный узел 29, содержащий переменный резистор 30 и пол ризованное реле 31:, а также самописец 32, носитель KctToporo имеет синхронный с установкой дл  прот гивани  рулонных изделий привод.

Тарировка устройства (фиг.З осуществл етс  путем последовательного ваода между направл ющими 27 и 28 каЛ1 брованных по толщине образцов определенного состава и достижени  с помощью аттенюатора 13 нулевых показаний индикатора (положение движка потонциометра 19, устанавливаемое при введении первого образца, в дальнейшем остаетс  неизменным). При этом шкала аттенюатора 13 градуируетс  непосредственно в единицах контролируемого параметра. Дл  толщинометрии изделий из различных материалов аттенюатор 13 снабжаетс  набором накладных шкал, кажда  из которых отградуирована в единицах толщины дл  соответствующего материала.

Способ осуществл етс  следующим образом.

При проведении измерени  исследуемое изделие 1 вводитс  между направл ющими 27 и 28 устройства (фиг.З) затем, после уточнени  положени  движка потенциометра 19 по минимуму показани  индикатора 22, плавно измен ют уровень сигнала, поступающего с выхода аттенюатора 13 на вход фазосДвигающей  чейки 14, до получени  стрелкой индикатора 22 нулевого откЛонени . В момент, когда индикатор 22 покажет нуль, указатель движка аттенюатора 13 покажет по градуированной шкале аттенюатора искомую толщину издели .

Дл  контрол  разногабаритных изделий фазу и уровень сигнала, поступающего с выхода аттенюатора 13 через

фазосдвигающую  чейку 14 на резонансный контур, предварительно устанавливают так, чтобы при отсутствии контролируемого издели  меходу направл ющими 27 и 28 на входе усилител  20 имел место нулевой результирующий потенциал, подтверждаемый нулевым показанием индикатора 22. При введении затем подлежащего контролю издели  1 между направл ющими 27 и 28 о толщине исследуемого участка издели  1 суд т непосредственно по показанию индикатора 22.

Дл  повышени  разрешающей способности и производительности поточного контрол  рулонных изделий на их соответствие задаваемым допускам перед началом измерени  между направл ющими 27 и 28 устройства предварительно вводитс  калиброванный по толищне образец издели  1 соответствующего номинала и состава материала. При зтом уровень и фазу сигнала, поступающего из фазосдвигающей  чейки 14 на резонансный контур, устанавливают так, чтобы сигнал на входе усилител  20 был равен нулю. Ввод  затем-в устройство образец издели , имеющий предельно допустимое отклонение толщины относительно первого образца, устанавливают коэффициент усилени  усилител  20 таким, чтобы стрелка индикатора 22 достигла контрольной метки, отвечающей 75% шкалы индикатора, при этом резистором 30 чувствительность реле 31 измен ют до достижени  порога срабатывани  этого реле.

Если в процессе работы устройства толщина прот гиваемого между направл ющими 27 и 28издели  отвечает номиналу ,то на входе усилител  20 сигнал отсутствует, реле 31 обесточено , а стрелка индикатора не отклон етс  от нул . С по влением у рулонного издели  1 отклонени  ох номинальной толщины на входе усилител  20 возникает переменный сигнал, который детектируетс  эвеном 21 к подаетс  на самописец 32, непрерывно регистрирующий отклонени  текущего значени  толщины издели  от номинала в процессе намотки или сматывани  рулонных изделий . Ленточный носитель самописца 32 при этом перемещаетс  синхронно с прот гиванием рулона контролируемого издели . В моменд, когда толщина издели  достигнет максимально допустимого отклонени  от номинала, ток в цепи реле 31 достигнет порогового значени . Реле срабатывает и своими контактами (не показаны) включает световой и акустический сигнализаторы брака, производ  одновременно останов двигател  подачи рулонного издели ..

Claims (6)

1. Способ толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, заключающийся в том, что с одной стороны изделия устанавливают источник магнитного поля, а с противопо- ложной стороны соосно с источником магнитного поля - измерительный индукционный преобразователь, и толщину изделия определяют'по величине сигнала измерительного преобразователя ,отличающийся тем, что, с целью повышения разрешающей способности и оперативности измерений при расширенных функциональных возможностях контроля изделий с произвольным сочетанием электро--и магнитопроводящих свойств, источник магнитного поля и измерительный преобразователь фиксируют на постоянном расстоянии друг от друга, на обмотку измерительного преобразователя дополнительно подают регулируемое по амп- g литуде и фазе переменное напряжение с частотой, равной частоте источника магнитного поля, и компенсируют наведенную в преобразователе ЭДС.

SU ,„,1030718 фиг.1

2. Способ по π.1 отличающи й с я тем, что, с целью повышения точности контроля, к катушке' Измерительного преобразователя параллельно подключают переменную емкость, а образуемый контур настраивают на частоту источника магнитного поля.

3. Способ попп.1и2отличающийся .тем, что компенсацию сигнала с измерительного преобразователя осуществляют при отсутствии изделия.

4. Способ по пп.1 и 2, о тли ;ч а го щ и й с я тем, .что, с целью :повышения точности контроля, компенсацию наведенной ЭДС осуществляют при ;наличии изделия между источником магίнитного поля и измерительным преобразователем, а толщину изделия определяют по величине компенсационного -напряжения.

5. Способ по пп.1 и 2, о т ли чающийся, тем, что, с целью [ повышения производительности контроля, компенсацию сигнала измерительно го преобразователя производят при наличии эталонного образца в промежутке между источником магнитного поля и измерительным преобразователем.

6. Устройство для толщинометрии крупногабаритных листовых и рулонных изделий, содержащее соединенные последовательно генератор переменного тока и катушку возбуждения, располагаемые с одной стороны изделия, и соединенные последовательно катушку измерительного преобразователя, располагаемую соосно с катушкой возбуждения, усилитель, детектор и регистратор, отличающее ся тем, что оно снабжено переменной емкостью, подключенной параллельно катушке измерительного преобразователя, и соединенными последовательно аттенюатором, подключенным к генератору переменного тока, и переменной дифференциальной фазовращающей ячейкой, подключенной к катушке измерительного преобразователя, которая установлена на фиксированном расстоянии от картушки возбуждения.