SU1652896A1 - Вихретоковое измерительное устройство - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управлени  дл  контрол  параметров неферромагнитных изделий. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  за счет автоматического тестировани  процесса измерени  и введени  коррекции при отрицательном результате тестировани . Предварительно устройство калибруют, устанавлива  вихретоковый преобразователь 4 на образцы с заданными свойствами, чем провер ютс  и корректируютс  пороги срабатывани  компараторов 12 и 13. Затем осуществл етс  тестирование устройства путем переключени  ключей 24,25 и 27, подключающих вспомогательную катушку 7 индуктивности. По результатам тестировани  с помощью регистров 18 и 22 задаютс  коэффициенты передачи усилител  8 и фазовращател  20. Аналогичное тестирование осуществл етс  и в „ процессе контрол  дл  коррекции возникающих погрешностей. 1 ил. г «/

Description

Изобретение относитс  к контроль- но-измерительной технике и может быть использовано в автоматизированных системах управлени  дл  контрол  парамет ров неферромагнитных изделий.

Цель изобретени  - повышение точности измерени  за счет автоматического тестировани  процесса измене - ни  и введени  коррекции при отрица- тельном результате тестировани .

На чертеже приведена структурна  схема предложенного устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератора 1 пр мо- угольных импульсов, формирователь 2 импульсов, усилитель 3 мощности, вихретоковый преобразователь 4, состо щий из компенсационной катушки 5 индуктивности, измерительной катуш- кц 6 индуктивности и вспомогательной катушки 7 индуктивности, усилитель 8, синхронный детектор 9, коммутатор 10 и блок 11 автоматической калибровки . Блок 11 автоматической калиб- ровки содержит два компаратора 12 и 13, входы и выходы которых объединены и  вл ютс  соответственно входом и выходом блока 11 автоматической калибровки, и источник 14 опорного напр жени , подключенный к вторым входам компараторов 12,13Устройство содержит также последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 15, подключенный к второму выходу коммутатора 10, выход которого объединен с выходами компараторов 12 и 13, контроллер 16 и блок 17 вывода информации, последовательно соединенные регистр 18Р подключенный к выходу контроллера 16, цифроанало- говый преобразователь 19 и фазовращатель 20, опорный вход которого подключен- к формирователю 2 импульсов, а выход соединен с синхронным детекто- ром 9.

Кроме того, устройство содержит компенсатор 21, включенный между выходом формировател  2 импульсов и входом усилител  8, регистр 22, включенный между контроллером 16 и управл ющим входом усилител  8, и блок 23 тестировани , содержащий последовательно соединенные ключ 24, вход которого подключен к усилителю 3 мощности , а выход соединен с первым концом вспомогательной катушки 7 индуктивности , второй ключ 25, резистор 26 и ключ 27, вход которого соединен с вторым концом вспомогательной катушки 7 индуктивности, а выход подключен к усилителю 8, причем управл ющие входы ключей 24, 25 и 27 подключены к контроллеру 16. Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 формирует пр моугольные импульсы посто нной высокой частоты, которые поступают в формирователь 2 импульсов. На выходах последнего формируетс  последовательность симметричных пр моугольных импульсов заданной частоты, поступающих одновременно на усилитель 3 мощности, компенсатор 21 и фазовращатель 20. Последовательность импульсов с усилител  3 мощности поступает на вихретоковый преобразователь 4, установленный на контролируемом изделии (не показано). Одновременно последовательность импульсог с компенсатора 21 поступает на вход усилител  8., где происходит компенсаци  напр жени , вызванного неидентичностью компенсационной и измерительной катушек 5, 6 индуктивности вихре- токового преобразовател  4. Фазовращатель 20 формирует необходимый сдвиг опорного напр жени , поступающий на опорный вход синхронного детектора 9. Сигнал с синхронного детектора 9 через коммутатор 10 поступает в зависимости от управл ющего сигнала с контроллера 16 или на блок 11 автоматической калибровки, или на аналого-цифровой преобразователь 15, а затем - на контроллер 16. Результаты контрол  отображаютс  блоком 17 вывода информации .

При настройке устройства вихретоковый преобразователь 4 устанавливаетс  на эталонное изделие с минимальным уровнем контролируемого параметра и выбираетс  порог срабатывани  компаратора 12, при срабатывании которого цифровой контроллер 16 прекращает измен ть содержимое регистра 18 и приводит адиативкый тест. Вход аналого-цифрового преобразовател  15 подключаетс  через коммутатор 10 к выходу синхронного детектора 9 и замыкаетс  первый электронный ключ 25. Таким образом, параллельно компенсирующей катушке 5 индуктивности включен контур из вспомогательной катушки 7 индуктивности и резистора 26. Результаты тестировани  запоминаютс  в

контро-i-K ре 16. После этого цифровой контроллер 16 переходит в режим настройки максимума. Выдаетс  сообщени на блок 17 вывода информации.Устанавливаетс  эталонный образец с макси- мапьным значением контролируемого па Р1метра, и цифровой контроллер 16 подключает выход синхронного детектора 9 через коммутатор 10 к входу компараторов 12 и 13, увеличивает содержимое регистра 22 и провер ет состо ние второго компаратора 13. При увеличении содержимого регистра 22 увеличиваетс  коэффициент усилени  усилител  8, а следовательно, и напр жение на выходе синхронного де- тРктора 9, Как только напр жение на выходе синхронного детектора 9 достигает максимального значени , срабатывает второй компаратор 13 и контроп- лер 16 прекращает увеличивать содержимое регистра 22. Опорное напр жение на вторых входах первого 12 и второго 13 компараторов задаетс  источником 14 опорных напр жений и устнавливаетс  соответственно минимальному и максимальному сигналам синхронного детектора 9.

После срабатывани  второго компаратора 13 контроллер 16 проводит мультипликативный тест, заключающийс  в подключении выхода синхронного детектора 9 через коммутатор 10 к входу аналого-цифрового преобразовател  15 и подключении параллельно компенсирующей катушке 5 индуктивности вспомогательную катушку 7 индуктивности через замкнутые электронные ключи 24 и 27. Включение двух катушек параллельно измен ет их сопротивление . Можно так подобрать сопротивление катушек, что ток, протекающий через вихретоковый преобразователь 4, практически не изменитс , а на входе усилител  8 по витс  дополнительный сигнал, значение которого определ етс  заранее и запоминаетс  в пам ти контроллера 16.

После этого контроллер переходит в режим измерени . Выход синхронного детектора 9 подключаетс  к входу аналого-цифрового преобразовател 

15через коммутатор 10. Контроллер

16проводит измерение, аддитивный и мультипликативный тесты и, если они проход т, выдает измеренное значение (предварительно преобразовав их в

0

5

0

контролируемый параметр) в блок 17 вывода информации. Преобразование осуществл етс  программно и основываетс  на значени х эталонных образцов . Эти величины заранее внесены в программу контроллера 16. В случае изменени  коэффициента передачи усилител  8 или фазовращател  20 контроллер 16 программно измен ет содержимое регистров 18 и 22, добива сь прохождени  тестов, и только после этого выдает измеренный параметр в блок 17 вывода информации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вихретоковое измерительное устройство , содержащее последовательно соединенные генератор пр моугольных импульсов , формирователь импульсов, усилитель мощности, вихретоковый преобразователь , состо щий из последовательно соединенных соосно располо5 женных измерительной и компенсационной катушек индуктивности, выходом которых  вл етс  их обща  точка, усилитель, синхронный детектор и коммутатор, фазовращатель, включенный между выходом формировател  импульсов и опорным входом синхронного детектора, компенсатор, подключенный между выходом формировател  импульсов и входом усилител , и блок тестировани , выполненный в виде последовательно соединенных в замкнутую цепь вспомогательной катушки индуктивности, резистора и ключа, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени , оно снабжено последовательно соединенными аналого-цифровым преобразователем , подключенным к выходу коммутатора , контроллером и блоком выдачи информации, последовательно соединенными первым регистром, подклю- ченным к выходу контроллера, и циф- роаналоговым преобразователем, соединенным с управл ющим входом фазовраQ щател , вторым регистром, включенным между выходом контроллера и управл ющим входом усилител , вторым ключом , включенным между выходом усилител  мощности и первым концом вспомогательной катушки индуктивности, третьим ключом, включенным между вторым концом вспомогательной катушки индуктивности и входом усилител , и блоком автоматической калибровки,

   0

   5

   0

   5

   716528968

   выполненным в виде двух компарато-жени , подключенного к вторым входам

   ров, входы которых подключены к ком-компараторов, управл ющие входы всех

   мутатору, а выходы соединены с конт-ключей и коммутатора подключены к

   роллером, и источника опорного напр -контроллеру.