SU1442937A1

SU1442937A1 - Измеритель электрической проводимости немагнитных материалов

Info

Publication number: SU1442937A1
Application number: SU864154252A
Authority: SU
Inventors: Борис Иванович Волков; Александр Васильевич Крыжановский; Александр Леонтьевич Федоров
Original assignee: Южный Филиал Всесоюзного Теплотехнического Научно-Исследовательского Института Им.Ф.Э.Дзержинского
Priority date: 1986-12-01
Filing date: 1986-12-01
Publication date: 1988-12-07

Abstract

Изобретение может быть использовано дл измерени электрической проводимости немагнитных материалов и изделийо Измеритель электрической проводимости немагнитных материалов содержит генератор 1 переменного тока , вихретоковый преобразователь 2 с обмотками возбуждени и двум измерительными , которые расположены соос- но, параллельно и на фиксированном рассто нии относительно друг друга, фазовые детекторы 3, 4, линеариза- тор 5, 1ЩФРОВОЙ индикатор 6, фазовращатель 7. ВихретоковьА сигнал вл етс комплексной величиной, состо щей из активной и индуктивной составл ющих вносимого полного напр жени трансформаторного преобразовател или вносимого полного сопротивлени параметрического преобразовател соответственно В результате графоаналитического преобразовани голографов вносимого напр жени дп вих- ретокового преобразовател 2 с одинаковыми радиусами измерительной и возбуждающей обмоток со структурой последних , близкой к нитевидной, наход т тангенс угла фазы вносимого напр жени , из которого- наход т удельную электрическую проводимость. Математические выражени приведены в описании изобретени ., Измеритель имеет высокую точность измерени , 2 ип. .§ 4iib 4 Ю СО 00

Description

Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл измерени элекрической проводимости немагнитных материалов и изделий„

Цель изобретени - повьшение точности измерени о

На фиг. 1.представлена блок-схема измерител электрической проводимое- ти; на фиг о 2 - блок-схема линеари- затора

Измеритель электрической проводимости содержит генератор 1 переменного тока, вихретоковый преобразова- тель 2, фазовые детекторы 3 и 4, ли- неаризатор 5, хц фровой индикатор 6 и регулируемьй фазовращатель 7. При этом первый вьрсод генератора 1 соединен с входом вихретокового преобра- зовател 2, выходы которого соединены с информадионными входами фазовьк детекторов 3 и 4, опорные входы которых соединены с выходом фазовраща- теп 7, вход которого соединен с вто рым выходом генератора 1, выходы фазовых детекторов соединены с входами линеаризатора 5, которого соединен с входом индикатора 6.

Вихретоковый преобразователь со- держит входную обмотку.возбуждени и две выходные измерительные обмотки расположенные соосно, параллельно и на фиксированном рассто нии друг относительно друга.

Измеритель работает следующим образом .,

Переменный ток от генератора 1 постзшает на вихретоковьш преобразо- -ватель 2, с выходов которого сигнал подаетс на первые входы фазовых детекторов 3 и 4, а на их вторые входы сигнал подаетс через регулируемьй фазовращатель 7 с выхода генератора С фазовых детекторов 3 и 4 сигналы подаютс на входы линеаризатора 5, который воспроизводит сигнал, пропор цио Нальный квадрату разности тангенсов выходных сигналов фазовых детекторов . Величина полученного сигнала пропорциональна измер емому значению электрической проводимости Полученный сигнал регистрируетс цифровьп индикатором 6.

Линеаризатор содержит квадрато- ры 8-10, источник 11 опорного .напр жени , блоки 12-14 вычитани , блоки 15 и 16 делени , блоки 17 и 18 извлечени квадратного корн .

Вихретоковый смгнап вл етс комплексной величиной, состо щей из активной и индуктивной составл ющих вносимого полного напр жени трансформаторного преобразовател или вносимого полного сопротивлени параметрического преобразовател соответственно . В результате графоаналитического анализа голографов вносимого напр жени дл вихретокового преобразовател с одинаковыми радиусами мерительной и возбуждающей обмоток со структурой последних, близких к нитевидной, установлено, что

tg К /5(h + С),(1)

где tg о( - тангенс угла фазы вносимого йапр жени ; /3 - обобщенньй параметр; К, С - посто нные; h - нормированньй зазор между измерительной обмоткой и поверхностью контролируемого издели .

Указанное соотношение дл tg of позвол ет проводить измерение удельной электрической проводимости исход из следующего.

Восио.г ьзуемс данным соотношением (1) дл выходных напр жений двух измерительных обмоток преобразовател , расположенных соосно, параллельно и на фиксированном рассто нии 4h друг от друга,

tg K/5(hj + С) ; (2) tgo KfiChj, +ЛЬ + С) , (3)

где tg(/, , tg тангенс угла фазы

вносимого напр жени соответственно дл первой и второй измерительных обмоток преобразовател ;

й п - нормированное рассто ние между измерительными обмотками.

Вычита (2) из (3) и учитыва .

что

f3 )Иo

(4)

D - диаметр обмоток преобразовател , М;

ш - кругова частота тока генератора , Мб - 12,56-10 г/м;

6 - электрическа проводимость издели , см/м.

имеем

i K,(tg, - tg,)s

где Ki (K-4h,-n) ( f-o с- )

Функтдаональна зависимость (5) между тангенсами углов фаз вносимых напр жений измерительных обмоток преобразовател с электрической проводимостью контролируемого издели не содержит абсолютной величины за10

соединен с входом индикатора, о т- личающийс тем, что, с цепью повышени точности измерени , в него введен второй фазовый детектор , вихретоковый преобразователь содержит вторую выходную измерительную обмотку, котора расположена со- осно, параллельно и на фиксированном рассто нии от первой, при этом второй выход вихретового преобразовател соединен с информационным входом второго фазового детектора, опорный вход которого соединен с выходом фазовраФормула изобретени

зора между преобразователем и контро-15 щател , выход второго фазового детек- лируемым изделием,тора -соединен с вторым входом линеаризатора , а линеаризатор содержит три квадратора, источник опорного напр жени , три блока вычитани , два делиИзмеритель электрической проводи- 20 тел , два блока извлечени квадрат- мости немагнитных материалов, содержащий генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь, имеющий входную обмотку возбуждени и выходного корн , при этом входы первого и второго квадраторов вл ютс входами линеаризатора, выходы квадраторов соединены с соответствующими входами

ную измерительную обмотку, первьм фа-25 первого и второго блоков вычитани .

зовый детектор, линеаризатор, цифровой индикатор и фазовращатель, причем , выход генератора переменного тока соединен с входной обмоткой возбуждени вихретокового преобразова- тел , выходна измерительна обмотка которого соединена с информационным входом первого фазового детектора, опорный вход которого через фазовращатель соединен с вторым выходом ге- нератора переменного тока, выход первого фазового детектора соединен с входом линеаризатора, выход которого

10

соединен с входом индикатора, о т- личающийс тем, что, с цепью повышени точности измерени , в него введен второй фазовый детектор , вихретоковый преобразователь содержит вторую выходную измерительную обмотку, котора расположена со- осно, параллельно и на фиксированном рассто нии от первой, при этом второй выход вихретового преобразовател соединен с информационным входом второго фазового детектора, опорный вход которого соединен с выходом фазоврател , два блока извлечени квадрат-

ного корн , при этом входы первого и второго квадраторов вл ютс входами линеаризатора, выходы квадраторов соединены с соответствующими входами

вторые входы которых соединены с источником опорного напр жени , выходы блоков вычитани соединены с входами делителей, вторые входы которых соединены с выходами квадраторов, выходы блоков делени соединены с входами блоков извлечени квадратного корн , выходы которых соединены с входами третьего блока вычитани , выход третьего блока вычитани соединен с входом третьего квадратора, выход которого вл етс выходом линеаризатора «

Claims

Формула изобретения

Измеритель электрической проводи- 20 мости немагнитных материалов, содержащий генератор переменного тока, вихретоковый преобразователь, имеющий входную обмотку возбуждения и выходную измерительную обмотку, первый фа- ²⁵зовый детектор, линеаризатор, цифровой индикатор и фазовращатель, причем, выход генератора переменного тока соединен с входной обмоткой возбуждения вихретокового преобразова- 30 теля, выходная измерительная обмотка которого соединена с информационным входом первого фазового детектора, опорный вход которого через фазовращатель соединен с вторым выходом ге- 35 нератора переменного тока, вькод первого фазового детектора соединен с входом линеаризатора, выход которого соединен с входом индикатора, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введен второй фазовый детектор, вихретоковый преобразователь содержит вторую выходную измерительную обмотку, которая расположена соосно, параллельно и на фиксированном расстоянии от первой, при этом второй выход вихретового преобразователя соединен с информационным входом второго фазового детектора, опорный вход которого соединен с выходом фазовращателя, выход второго фазового детектора -соединен с вторым входом линеаризатора, а линеаризатор содержит три квадратора, источник опорного напряжения, три блока вычитания, два делителя, два блока извлечения квадратного корня, при этом входы первого и второго квадраторов являются входами линеаризатора, выходы квадраторов соединены с соответствующими входами первого и второго блоков вычитания, вторые входы которых соединены с источником опорного напряжения, выходы блоков вычитания соединены с входами делителей, вторые входы которых соединены с выходами квадраторов, выходы блоков деления соединены с входами блоков извлечения квадратного корня, выходы которых соединены с входами третьего блока вычитания, вькод третьего блока вычитания соединен с входом третьего квадратора, выход которого является вькодом линеаризатора о (риг.2