SU1087768A1

SU1087768A1 - Eddy-current thickness gauge

Info

Publication number: SU1087768A1
Application number: SU833548395A
Authority: SU
Inventors: Владимир Владимирович Клюев; Юрий Кириллович Федосенко; Виктор Александрович Коровяков; Виктор Олегович Арбузов
Original assignee: Научно-Исследовательский Институт Интроскопии
Priority date: 1983-01-26
Filing date: 1983-01-26
Publication date: 1984-04-23

Abstract

ВИХРЕТОКОВЫЧ ТОЩИНШЕР, . содержащий генератор, подключенные к нему два накладных вихретоковых преобразовател , установленных соос- но с осевым зазором, достаточ шм дл размещени контролируемого объекта , первый и второй измерительные каналы, подключенные к выходам соответствующих вихретоковых преобразователей , сумматор и индикатор, отличающийс тем, что, с целью повьшени точности измерений, .он снабжен последовательно соед|Лненными коммутатором и аналогоцифровым преобразователем включенными между выходами первого и второго измерительного каналов и входом сумматора, вычитателем, включенным между выходом сумматора и индикатором , и схемой блокировки, включенной между вторым входом индикатора и выходом одного ит вихретоковых преобразователей, а каждый из измерительных каналов вшюлнен в (А С последовательно соединенных селективного усилител , амплитудного детектора и логарифмического усилите л .DIRECTED TEXCHINERS,. containing a generator, two overlapped eddy current transducers connected to it, mounted coaxially with an axial gap, is sufficient to accommodate the object being monitored, the first and second measurement channels connected to the outputs of the corresponding eddy current transducers, an adder and an indicator that is different in that increase measurement accuracy. it is supplied in series with a commutated switch and an analog-digital converter connected between the outputs of the first and second measuring channels and stroke adder, subtracter, connected between the output of the adder and the indicator, and a locking circuit connected between the second input of the indicator and output one um eddy current probes, and each of the measurement channels vshyulnen in (A C series-connected selective amplifier, an amplitude detector and a logarithmic will strengthen l.

Description

эоeo

VI VI

аbut

СХ) Изобретение относитс к неразрутающему контролю и MokeT быть непользовано дл бесконтактного измер НИН ТОЛ1ЦНЯЫ электропровод щих объек тов например листов; лент полос и.т.п. Известен вихретоковый толщиномер содержаотй последоватвл ио соединен ные генератор, экранный вихретоковь преобразователь, узкополост|1й фильт усилитель, ограничитель в фазометр, подасл чен ьй опорным входом через фазовращатель R генератору {ij . Недостаток известного толщнжжер состоит в низкой точности измереНИИ , что св зано со cMeiiceiisteM чувствительности толщиномера по мере увеличени толщины ко тролируемр о объекта, а также с вли нием вариации 6ГО электрофизических свойств на результаты измерений. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс вихретоковый толощ1{омер, содё|И1сащий генератор, подключенные к нену два накладных вихретоков1 &с преобразоваг тел , установленных соосно с осевым зазором, достаточным дл размещени контролируемого объекта, nepBid и второй измерительные каналы, выполиенн1 1е в виде усилителей и подключенные входами к выходам соответствующих вихретоковых преобразователей , сумматор, подключенный входами к выходам соответствующих измерительных кш1алов, и индикатор, подключенный к выходу сумматора 2J Однако известный толщиномер не обладает необходимой точностью конт рол , что св зано с погрещност ми, получаемыми при преобразовани х аналоговых сигналов с нелинейными зависимост ми от контролируе мых параметров. Цель изобретени - пов{ваение точ ности измерений. Поставленна цель достигаетс тем, что вихретоковый толщиномер, с держаошй генератор, подключенные к нему два накладных вихретоковых преобразовател , установленных соосно с осевым зазором, достаточным дл размещени контролируемого объекта,-: первый и второй измеритель иые каиалы, подключенные к выходам соответствующих вихретоковых преобр зователей, сумматор и индикатор, снабжен последовательно соединенн№1 коммутатором и аналого-цифровым преобразрвателем , включенным ме оду выходами первого и второго измерительного каналов и входом сумматора, вычитателем , включенным между выходом сумматора и индикатором, и схемой блокировки, включенной между вторым входом индикатора и выходом одного из вихретоковых преобразователей, а кажД1 из измерительнык каналов выполнен в виде последовательно соединенных селективного усилител ,, амплитудного детектора и логарифмического усилител . На чертеже представлена функци- . ональна схема вихретоковогр толщиномера . Вихретоковый толщиномер содержит генератор 1, два накладных вихретоковых преобразователей, первый из которых состоит из возбуждающей 2 и измерительной 3 обмоток, а Второй из возбуждающей 4 и измерительной 5 Обмоток, два измерительных канала, первьй из которых состоит из последовательно .соединенных селективного усилител 6, амплитудного детектора 7 и логарифмического усилител 8, а второй измерительный канал - из последовательно соединенных селективного усилител 9, амплитудного детектора 10 и логарифмического усилител 1i, последовательно соединенных коммутатора 12, аналого-цифрового преобразовател 13, сумматора 14, вьиитател 15 и индикатора 16, схему 17 блокировки, включенную между выходом первого вихретокового преобразовател измерительной обмоткой 4 и втор№1 входом индикатора 16, а входы коммутатора 12 через первый и второй измерительный каналы подключены к выходам первого и второго вихретоковых преобразователей , а имение к измерительным обмоткам 3 и 5 соответственно, Вихретоковый толщиномер работает следующим образом. Возбуждающие обмотки 2 и 4 запитываютс от генератора 1. Частоту { генератора 1 рекомендуетс выбирать из услови , 1250 (u6 радиус возбуждающей обмотки где преобразовател , м; U - начальна магнитна проницаемость , Гн/м;CX) The invention relates to non-destructive testing and MokeT should not be used for non-contact measurement of NIN TOL1TSNYA of electrically conductive objects such as sheets; tapes of strips, etc. The eddy current thickness gauge contains a sequential connected generator, a screen eddy current transducer, a narrow cavity | 1st filter amplifier, a limiter to a phase meter, fed through a phase converter R to the generator {ij. A disadvantage of the known thickness is the low accuracy of measurement, which is associated with the sensitivity and sensitivity of the thickness gauge as the thickness of the monitor increases with the object, as well as the effect of variation of the 6TH electrophysical properties on the measurement results. The closest to the invention to the technical essence is the eddy current thrust1 {the number containing the oscillator connected to the two superimposed eddy currents1 with the transformers installed coaxially with the axial gap sufficient to accommodate the object being monitored, nepBid and the second measuring channels made of 1 1e in the form of amplifiers and connected by inputs to the outputs of the corresponding eddy-current transducers, an adder connected by inputs to the outputs of the corresponding measuring cells, and an indicator connected to the output ummatora 2J However, the known thickness gauge lacks the necessary accuracy pin roll, which is associated with pogreschnost E those obtained by converting the analog signals x with nonlinear dependence of E Mykh controlling parameters. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements. The goal is achieved by the fact that the eddy current thickness gauge, with a generator, connected to it two overlapping eddy current transducers, are installed coaxially with an axial gap sufficient to accommodate the object being monitored, - the first and second gauge and connected to the outputs of the corresponding eddy current converters the adder and the indicator are supplied in series with the switch 1 and the analog-digital converter connected by the outputs of the first and second measuring channels and the input an adder, a subtractor connected between the output of the adder and the indicator, and a blocking circuit connected between the second input of the indicator and the output of one of the eddy current transducers, and each of the measuring channels is designed as a series-connected selective amplifier, amplitude detector and logarithmic amplifier. The drawing shows the function. The on-line diagram of the eddy thickness gauge. The eddy current thickness gauge contains a generator 1, two superimposed eddy current transducers, the first of which consists of exciting 2 and measuring 3 windings, and the second of exciting 4 and measuring 5 Winding, two measuring channels, the first of which consists of successively connected selective amplifier 6, amplitude the detector 7 and the logarithmic amplifier 8, and the second measuring channel - from the series-connected selective amplifier 9, the amplitude detector 10 and the logarithmic amplifier 1i, the But connected to the switch 12, analog-to-digital converter 13, adder 14, Wiiitel 15 and indicator 16, blocking circuit 17 connected between the output of the first eddy current converter measuring winding 4 and second No. 1 input of the indicator 16, and the inputs of the switch 12 through the first and second measuring the channels are connected to the outputs of the first and second eddy-current transducers, and the name to the measuring windings 3 and 5, respectively, the Eddy-current thickness gauge works as follows. The excitation windings 2 and 4 are fed from generator 1. The frequency {generator 1 is recommended to choose from the condition 1250 (u6 is the excitation winding radius where the converter, m; U is the initial magnetic permeability, GN / m;

- 6 - удельна электрическа проводимость металла МСм/Mi jUo AtlO, Гн/м. При этом за счет сипьио выражен ного скин-эффекта исключаетс вли ние электрофизических параметров контролируемого объекта на рвзупьтачы измерени При отсутствии коитролй руемого объекта сигнал с измерительной обмотки 3 вызывает срабатьта ние схемы 17 блокировки и на наа ка торе 16 устанавливаетс соответствук ца индикаци . После размещени контролируемого объекта в за зоре между вихретоковьа4И преобразовател ни схема 17 блокировки отключа етс и индикатор 16 показывает результаты измерений. Последние получаютс следующим образом. Сигналы с измерительных обмоток 3 и 5 при сипьно выраженном скин-эффекте св заны с соответствующими зазорами h и hj ме щу вихретоковых преобразо вателей и прверхност ми контролируемого объекта зависимост ми вида - 6 - specific electrical conductivity of the metal MSM / Mi jUo AtlO, GN / m. In this case, due to the skin-pronounced skin effect, the influence of the electrophysical parameters of the object being monitored on measuring measurements is eliminated. In the absence of a co-controlled object, the signal from measuring winding 3 triggers blocking circuit 17 and a corresponding indicator is set on 16. After placing the monitored object in the gap between the eddy-current transducer 4, the blocking circuit 17 is turned off and the indicator 16 shows the measurement results. The latter are obtained as follows. The signals from measuring windings 3 and 5 with a pronounced skin effect are associated with the corresponding gaps h and hj between the eddy current transducers and the surfaces of the object under test as dependencies

, ,

где h - соответствующий зазор; k - посто нный множитель;where h is the corresponding clearance; k is a constant factor;

V4(вносимое в измерительную обмотку напр жение .V4 (voltage applied to the measuring winding.

Шсле преобразоваии сигналов с помсщью измерительных каналов на выходах последатх получают напр жени , пропорционалыже величинам зазоров h и h. Выходшле напр жени логарифмических усилителей 10 и П с помо|щ ю коммутатора 12 и аиалоГО-Щ1ФРОВОГО преобразовател 13 поочередно преобразуютс в цифровой вид. Полученные при этом два числа сначала складываютс в сумматоре 14, а затем их сумма в вычитателе 15 ;Вычитаетс из числа предетав , л ющего собой рассто ние Ь . ду торцами вихретоковых преобразователей .Результат вычитани , представл кщий собой искомую ТОЛ14ИНУ контролируемого издели , поступает дл отображени на индикатор 16.The conversion of signals with measuring channels at the outputs of the subsequent stages is obtained by voltage, which is proportional to the values of the gaps h and h. The output of the logarithmic amplifiers 10 and P with the help of the switch 12 and the analog-to-single converter 13 are alternately converted into a digital form. The resulting two numbers are first added up in adder 14, and then their sum in subtractor 15; Subtracted from the number of the predictor, the distance b. The ends of the eddy current transducers. The result of the subtraction, which is the desired TOL14IN of the test article, is supplied for display on the indicator 16.

Вихретоковый толщиномер обладает повышенной точностью контрол благодар функциональному преобразованию н1елинейных зависимостей с помощью логарифмических усилителей с последующей цифровой обработкой.The eddy current thickness gauge has an increased accuracy of control due to the functional transformation of linear dependencies using logarithmic amplifiers with subsequent digital processing.

Claims

Vortex Thickness Gauge,. comprising a generator, two overhead eddy current transducers connected to it, mounted coaxially with an axial clearance sufficient to accommodate the controlled object, the first and second measuring channels connected to the outputs of the corresponding eddy current transducers, an adder and an indicator, characterized in that, in order to increase the accuracy of measurements , it is equipped with a series-connected switch and an analog-digital converter connected between the outputs of the first and second measuring channels and the input ummatora, subtracter, connected between the output of the adder and the indicator, and a circuit block connected between the second input and display output of one of eddy current probes, and each of the measurement channels in vsholnen vyde selectively serially connected amplifier, an amplitude detector and a logarithmic amplifier.

X m m σ> □ 0 ι 1087768 2