SU1095062A1 - Электромагнитный толщиномер покрытий - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР ПОКРЫТИЙ, содержащий источник опорных напр жений, синхронизатор, последовательно соединенные генератор , первичный преобразователь и блок обработки сигнала, аналогоцифровой преобразователь, выполненный в виде ключа, управл ющий вход которого соединен с выходом синхронизатора , а информационный вход с источником опорных напр жений, четырехполюсника, состо щего из пассивных элементов, соединенного своим входом с выходом ключа, компаратора , один вход которого подключен к выходу четырехполюсника, а другой вход - к выходу блока обработки сигнала , генератора счетных импульсов и формировател  пачки счетных импульсов с двум  входами, один их них соединен с выходом генератора счетных импульсов, другой - с выходом компаратора, а также счетчик, инфор- мационный вход которого соединен с выходом формировател  пачки,  в л ющимс  выходом аналого-цифрового преобразовател , а вход установки нул  - с выходом синхронизатора, и индикатор, соединенный с выходом счетчика, отличающийс  тем, что, с целью снижени  погрешности измерени  и упрощени  настрой (Л ки, генератор счетных импульсов выполнен с измен емой частотой пассивный четырехполюсник выполнен в виде дифференцирующей цепочки, аналого-цифровой преобразователь снабжен дополнительным компаратором, один вход которого соединен с выхосо ел дом дифференцирующей цепочки, другой вход - с источником опорных о напр жений, дополнительным ключом, О) соединенным управл ющим входом с to выходом дополнительного компаратором , включенным между выходом дифференцирующей цепочки и входом второго ключа, а выход последнего соединен с общей точкой схемы.

Description

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть применено дл  измерени  толщины покрытий на детал х в машиностронии , металлургии и других отрасл х народного хоз йства.

Известен магнитный толщиномер порытий , содержащий последовательно соединенные генератор, первичный преобразователь, блок обработки сигнала , врем -импульсный преобразователь и индикатор tll.

Недостаток этого устройства состит в низкой точности измерени , что св зано с линейной аппроксимацией характеристики преобразовател .

Наиболее близок к изобретению злектромагнитный толщиномер покрытий , содержащий источник опорных напр жений, синхронизатор, последовательно соединенные генератор, первичный преобразователь и блок обработки сигнала, а также линеаризатор аналого-цифровой преобразователь, выполненный в виде ключа, управл ющий вход которого соединен с выходом синхронизатора, информационный вход - с источником опорных напр жений , четырехполюсника, состо щего из пассивных элементов, соединенного своим входом с выходом ключа, компаратора , один вход которого подключен к выходу четырехполюсника, а другой вход - к выходу блока обработки сигнала, генератора счетных импульсов и формировател  пачки счетных импульсов с двум  входами, один из них соединен с выходом генератора счетных импульсов, другой - с выходом компаратора, а также счетчик , информационный вход которого соединен с выходом формировател  пачки ,  вл ющимс  выходом аналого-цифрового преобразовател , а вход установки нул  - с выходом синхронизатора , и индикатор, соединенный с выходом счетчика 2.

Однако известный толщиномер не обладает требуемой, точностью измерений из-за несоответстви  характеристики четырехполюсника характеристике первичного преобразовател .

Цель изобретени  - повышение точности измерений.

Поставленна  цейъ достигаетс  тем, что в электромагнитном толщиномере покрытий, содержащем источник опорных напр женийJ синхронизатор , последовательно соединенные

генератор, первичный преобразователь и блок обработки сигнала, аналого-цифровой преобразователь, выполненный в виде ключа, управл ющий вход которого соединен с выходом синхронизатора, а информационный вход - с источником опорных напр жений , четырехполюсника, состо щего из пассивных элементов, соединенно0 го своим входом с выходом ключа,

компаратора, один вход которого подключен к выходу четырехполюсника, а другой вход - к выходу блока обработки сигнала, генератора счетных

S импульсов и формировател  пачки счетных импульсов с двум  входами, один из которых соединен с выходом генератора счетных импульсов, другой с выходом компаратора, а также счет0 чик, информационный вход которого

соединен с выходом формировател  пачки ,  вл ющимс  выходом аналого-цифрового преобразовател , а вход установки нул  - с выходом синхрони5 затора, и индикатор, соединенный с выходом счетчика, генератор счетных импульсов выполнен с измен емой частотой, пассивный четырехполюсник выполнен в виде дифференцирующей

0 цепочки, аналого-цифровой преобразователь снабжен дополнительным компаратором , один вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, другой вход - с источником

опорных напр жений, дополнительным ключом, соединенным управл ющим входом с выходом дополнительного компаратора, резистором, включенным между выходом дифференцирующей

цепочки и входом второго ключа, а выход последнего соединен с общей точкой Схемы.

На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.

f Электромагнитный толщиномер покрытий включает в себ  соединенные: пооледовательно генератор 1, первичный преобразователь 2, блок 3 обработки сигнала. В состав толщиномера входит также аналого-цифровой преобразователь, состо щий из компаратора 4, формировател  5 пачки счетных импульсов с двум  входами , генератора 6 счетных импульсов с измен емой частотой, ключа 7, дифференцирующей цепочки 8, дополнительного компаратора 9, дополнительного ключа 10, резистора 11. Один вход компаратора 4 соединен с выходом блока 3 обработки сигнала, выход компаратора 4 соединен с одним из входов формировател  5 пачки импульсов , второй вход формировател  5 соединен с выходом генератора 6 счетных импульсов. Вход дифференцир щей цепочки 8 соединен с выходом; ключа 7, а ее выход с резистором 11 с вторым входом компаратора 4 и одн из входов дополнительного компаратора 9. Резистор 11 вторым своим вы водом присоединен к входу дополнительного ключа 10, выход которого заземлен, а управл ющий вход соединен с выходом дополнительного компаратора 9. В состав толщиномера та же входит счетчик 12 и индикатор 13. Вход счетчика 12 соединен с выходом формировател  5 пачки импульсов , а выход - с входом индикатора 13. В толщиномере имеетс  синхронизатор 14, выполненный, например, в виде мультивибратора, выход которого присоединен к управл ющему входу ключа 7 и к входу установки нул  счетчика 12, а также источник 15 опорных напр жений, соединенный своими выходами с входом ключа 7 и вторым входом дополнительного компаратора 9. Электромагнитный толщи}шмер покрытий работает следующим образом. Генератор 1 питает первичный пре образователь 2. При приближении последнего к контролируемому изделию на выходе первичного преобразовател  2 возникает сигнал, который поступает на блок 3 обработки сигнала . С блока 3 продетектированный сигнал в виде посто нного напр жени  подводитс  к входу компаратора 4. Синхронизатор 14 определ ет периодичность работы всего толщиномера , с момента по влени  на его выходе импульса начинаетс  очередно цикл измерени . Импульс синхронизатора 14 производит установку счет чика 12, ас ним и индикатора 13 на нуль, сбрасыва  показани  предыдущего цикла измерени . Одновременно этот импульс открывает ключ 7 и посто нное напр жение от источника 15 начинает поступать на вход ди ференцирующей цепочки 8, т.е. на входе цепочки 8 образуетс  скачок напр жени . При этом на выходе цепочки 8 по вл етс  падающий экспоненциальный импульс (пила), который поступает на втор.( вход компаратора 4. При настройке толщиномера величина напр жени , подаваемого от источника 15 на ключ 7, устанавливаетс  равной максимальному уровню сигнала, соответствующему нулевому значению измер емой толщины покрыти . При некотором среднем значении толщины уровень сигнала меньще максимального, и совпадение посто нного уровн  сигнала и мен ющегос  уровн  пилы происходит через некоторый интервал времени после начала пилы. На выходе компаратора 4 возникает пр моугольньм импульс, длительность которого равна интервалу от начала пилы до момента совпадени  указанных входных напр жений компаратора 4. Этот импульс подаетс  на один из входов формировател  5, выполненного, например, на основе логической схемы И. На другой вход формировател  5 подаетс  непрерывна  последовательность счетных импульсов от генератора 6. В результате на выходе блока 5 по вл етс  пачка счетных импульсов. Их число определ етс  указанной длительностью пр моугольного импульса и частотой генератора 6. Импульсы пачки считаютс  счетчиком 12, и результаты высвечиваютс  на цифровом индикаторе 13. Характеристика преобразовател  2 в среднем близка к экспоненте, и с учетом прохождени  сигнала через блок 3 обработки сигнала может быть записана в виде где h - измер ема  толщина покрытий; EQ - напр жение на выходе блока 3 при нулевой толщине покрыти  h 0; ct - коэффициент. Напр жение U пилы на выходе це почки 8 с учетом указанной установки напр жени  на входе ключа 7, равного ЕО, описываетс  формулой Е - о , где t - врем , причем за t О прин т момент начала цикла, - посто нна  времени цепочки 8. Б момент to совпадени  напр жеи пилы UH имеем НИИ сигнала V -to/(t(3) е г е откуда получаем, что интервал t, равный длительности пр моугольника на выходе компаратора 4 и, cjrtJ.uosa

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР ПОКРЫТИЙ, содержащий источник опорных напряжений, синхронизатор, последовательно соединенные генератор, первичный преобразователь и блок обработки сигнала, аналогоцифровой преобразователь, выполненный в виде ключа, управляющий вход которого соединен с выходом синхронизатора, а информационный вход - с источником опорных напряжений, четырехполюсника, состоящего из пассивных элементов, соединенного своим входом с выходом ключа, компаратора, один вход которого подключен к выходу четырехполюсника, а другой вход - к выходу блока обработки сигнала, генератора счетных импульсов и формирователя пачки счетных импуль сов с двумя входами, один их них соединен с выходом генератора счетных импульсов, другой - с выходом · компаратора, а также счетчик, информационный вход которого соединен с выходом формирователя пачки, я в-, ляющимся выходом аналого-цифрового преобразователя, а вход установки нуля - с выходом синхронизатора, и индикатор, соединенный с выходом счетчика, отличающийся тем, что, с целью снижения погрешности измерения и упрощения настройки, генератор счетных импульсов выполнен с изменяемой частотой, пассивный четырехполюсник выполнен в виде дифференцирующей цепочки, аналого-цифровой преобразователь снабжен дополнительным компаратором, один вход которого соединен с выходом дифференцирующей цепочки, другой вход - с источником опорных напряжений, дополнительным ключом, · соединенным управляющим входом с выходом дополнительного компаратором, включенным между выходом дифференцирующей цепочки и входом второго ключа, а выход последнего соединен с общей точкой схемы.

   SU „.,1095062 ί