SU1659820A1 - Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media - Google Patents
Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media Download PDFInfo
- Publication number
- SU1659820A1 SU1659820A1 SU884419699A SU4419699A SU1659820A1 SU 1659820 A1 SU1659820 A1 SU 1659820A1 SU 884419699 A SU884419699 A SU 884419699A SU 4419699 A SU4419699 A SU 4419699A SU 1659820 A1 SU1659820 A1 SU 1659820A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- phase detector
- input
- eddy current
- phase
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к машиностроению и металлургии, а более конкретно к средствам контрол электрофизических параметров токопровод щих материалов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений. Устройство состоит из генератора перестраиваемой частоты, выход которого соединен с индикатором, вих- ретоковым преобразователем, состо щим из катушки индуктивности, включенной в резонансный контур, и широкополосным фозосдвигающим звеном. Выход вихрето- кового преобразовател через усилитель св зан с первым входом фазового детектора , а выход широкополосного фазосдвигаю- щего звена св зан с вторым входом фазового детектора. Выход фазового детектора через интегратор соединен с управл ющим входом генератора переменной частоты.3 ил. w ЁThe invention relates to mechanical engineering and metallurgy, and more specifically to means of controlling the electrophysical parameters of conductive materials. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. The device consists of a tunable frequency generator, the output of which is connected to an indicator, a whirlwind transducer consisting of an inductance connected to the resonant circuit, and a broadband photo-shifting link. The output of the vortex converter is connected via an amplifier to the first input of the phase detector, and the output of the wideband phase-shifting element is connected to the second input of the phase detector. The output of the phase detector through the integrator is connected to the control input of the variable frequency generator. 3 Il. w Ё
Description
Изобретение относитс к машиностроению и металлургии, а более конкретно к средствам контрол электрофизических параметров токопровод щих материалов.The invention relates to mechanical engineering and metallurgy, and more specifically to means of controlling the electrophysical parameters of conductive materials.
Целью изобретени вл етс повышение точности измерений.The aim of the invention is to improve the measurement accuracy.
На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства дл измерени электрофизических параметров токопровод щих сред, на фиг.2 и 3 - варианты конкретного выполнени схемы вихретоко- вого преобразовател .Fig. 1 shows a block diagram of the proposed device for measuring the electrophysical parameters of conductive media; Figures 2 and 3 show variants of a specific implementation of the eddy current transducer circuit.
Устройство состоит из последовательно соединенных генератора 1 переменной частоты , вихретокового преобразовател 2, усилител 3 и фазового детектора 4 со входами , второй вход которого через широкополосное фазосдвигающее звено 5 соединен с выходом генератора 1 переменной частоты. Выход фазового детектора 4 через интегратор б св зан с управл ющим входом генератора 1 переменной частоты, кроме того, вход индикатора 7 соединен с выходом генератора 1 переменной частоты.The device consists of a series-connected variable frequency oscillator 1, an eddy current transducer 2, an amplifier 3 and a phase detector 4 with inputs, the second input of which is connected to the output of a variable frequency generator through a broadband phase-shifting link 5. The output of the phase detector 4 is connected via the integrator b to the control input of the variable frequency generator 1, and in addition, the input of the indicator 7 is connected to the output of the variable frequency generator 1.
Генератор 1 переменной частоты представл ет собой стандартный генератор, управл емый напр жением (ГУН). В качестве индикатора 7 использован частотомер, например 43-57.Variable frequency oscillator 1 is a standard voltage controlled oscillator (VCO). As indicator 7, a frequency meter is used, for example 43-57.
На фиг.2 и 3 представлены варианты конкретного выполнени схемы вихретокового преобразовател 2. Вихретоковый преобразователь 2 представл ет собой делитель, в одной плечо которого в ключенFigures 2 and 3 show variations of the specific implementation of the eddy current transducer circuit 2. The eddy current transducer 2 is a divider with a switch in one arm
о, елoh, ate
ю iooyoo ioo
|Ю| Yu
оabout
резистор R, а в другое - резонансный LC- контур , причем индуктивность L представ- л ет собой катушку вихретокового преобразовател .the resistor is R, and the other is the resonant LC circuit, and the inductance L is an eddy current coil.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
При включении устройства генератор 1 переменной частоты начинает генерировать сигнал с частотой, соответствующей нулевому сигналу на его управл ющем входе, причем частота генератора 1 переменной частоты при этом не равна нулю. Сигнал с выхода генератора 1 переменной частоты поступает на вихретоковый преобразователь 2, а также на вход широкополосного фазосдвигающего звена, где его фаза сдвигаетс на 90° в сторону опережени .When the device is turned on, the variable frequency generator 1 begins to generate a signal with a frequency corresponding to a zero signal at its control input, and the frequency of the variable frequency generator 1 is not equal to zero. The signal from the output of the variable frequency generator 1 is fed to the eddy current transducer 2, as well as to the input of a wideband phase-shifting unit, where its phase is shifted by 90 ° in the direction of advance.
Если частота сигнала на входе вихретокового преобразовател не равна резонансной частоте контура LC, то сигнал с выхода вихретокового преобразовател 2, предварительно усилившись в усилителе 3, поступает на первый вход фазового детектора 4 и имеет разность фаз с сигналом на втором входе фазового детектора 4 отличную от 90°. При этом на выходе фазового детектора 4 формируетс сигнал, равный произведению сигналов на обоих его входах. Этот сигнал поступает на вход интегратора 6, где происходит его интегрирование. На выходе интегратора 6 формируетс сигнал определенной пол рности, в зависимости от разности фаз на первом и втором входах фазового детектора 4. Сигнал с выхода интегратора 6 поступает на управл ющий вход генератора 1 переменной частоты и измен ет частоту генератора таким образом, чтобы его частота стала равна частоте резонанса контура LC вихретокового преобразовател 2If the frequency of the signal at the input of the eddy current transducer is not equal to the resonant frequency of the LC circuit, the signal from the output of the eddy current transducer 2, pre-amplified in amplifier 3, is fed to the first input of the phase detector 4 and has a phase difference with the signal at the second input of the phase detector 4 different from 90 ° In this case, a signal is generated at the output of the phase detector 4, which is equal to the product of the signals at both of its inputs. This signal is fed to the input of the integrator 6, where it is integrated. At the output of the integrator 6, a signal of a certain polarity is formed, depending on the phase difference at the first and second inputs of the phase detector 4. The signal from the output of the integrator 6 is fed to the control input of the variable frequency generator 1 and changes the frequency of the generator so that its frequency becomes equal to the resonance frequency of the LC circuit of the eddy current transducer 2
В режиме изменени прикладывают катушку вихретокового преобразовател 2 к поверхности исследуемой среды, например к поверхности металла, электрофизические параметры которого необходимо измерить. При этом в среде (металле) образуютс вихревые токи, величина которых зависит от электрофизических параметров среды, таких как электропроводность и магнитна проницаемость. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушку вихревого преобразовател 2. Воздействие этого пол эквивалентно изменению активного (омического) и реактивного сопротивлени катушки.In the change mode, the coil of the eddy current transducer 2 is applied to the surface of the test medium, for example, a metal surface, the electrophysical parameters of which must be measured. In this case, eddy currents are formed in the medium (metal), the magnitude of which depends on the electrophysical parameters of the medium, such as electrical conductivity and magnetic permeability. The electromagnetic field of the eddy currents affects the coil of the vortex converter 2. The effect of this field is equivalent to a change in the active (ohmic) and reactance of the coil.
Изменение реактивного сопротивлени приводит расстройке резонансного контура LC, что обуславливает по вление разности фаз сигналов на обоих входах фазового детектора 4, отличной от 90°. В результате на выходе интегратора 6 формируетс сигнал , обеспечивающий перестройку генератора 1 переменной частоты в соответствии с новыми параметрами катушки вихретокового преобразовател A change in reactance causes a mismatch in the LC resonant circuit, which causes the phase difference of the signals at both inputs of the phase detector 4, other than 90 °. As a result, a signal is generated at the output of the integrator 6, which provides for the restructuring of the variable frequency generator 1 in accordance with the new parameters of the eddy current coil
По шкале индикатора 7 (в качестве которого используетс частотомер), предварительно проградуированном в единицах измер емого параметра, фиксируетс его значение.On a scale of indicator 7 (for which the frequency meter is used), previously calibrated in units of the parameter being measured, its value is recorded.
Нестабильность генератора 1 переменной частоты не вли ет на результат измерени , так как частоту выходного сигнала генератора 1 переменной частоты задает резонансный контур LC вихретокового преобразовател , во-вторых, помехозащищенность вихретокового преобразовател повышена из-за включени его катушки в резонансный контур, обладающий способностью подавл ть помехи во всем диапазоне частот, кроме узкого интервала частот вблизи его резонансной частоты, в третьих, величина измер емого параметра определ етс по частоте выходного сигнала генератора 1 переменной частоты, котора The instability of the variable-frequency generator 1 does not affect the measurement result, since the frequency of the output signal of the variable-frequency generator 1 sets the resonant circuit of the LC eddy current transducer, and secondly, the noise immunity of the eddy current transducer is increased due to the inclusion of its coil in the resonant circuit, which has the ability to suppress interference in the entire frequency range, except for a narrow frequency range near its resonant frequency; thirdly, the value of the measured parameter is determined by the frequency of the output signal la variable frequency oscillator 1 which is
измер етс с большей точностью, чем амплитуда сигнала в прототипе в четвертых, резонансный контур обладает большой крутизной выходной характеристикиmeasured with greater accuracy than the amplitude of the signal in the prototype in the fourth, the resonant circuit has a large steepness of the output characteristics
30thirty
p f(Af).p f (Af).
где р - фаза выходного сигнала вихретокового преобразовател ;where p is the phase of the output signal of the eddy current transducer;
At- отклонение частоты от резонанс- ной (расстройка по частоте).At is the deviation of frequency from the resonant one (detuning by frequency).
Больша крутизна зависимостиGreater dependency steepness
р f (A f)p f (A f)
позвол ет уменьшить вли ние нестабильности элементов усилител 3, фазового детектора 4 и интегратора 6.reduces the instability of the elements of the amplifier 3, the phase detector 4 and the integrator 6.
Кроме того, нелинейность выходной характеристики фазового детектора 4 такжеIn addition, the nonlinearity of the output characteristics of the phase detector 4 also
не вли ет на точность измерени в св зи с тем, что сигнал с выхода фазового детектора 4 поступает на интегратор 6.does not affect the measurement accuracy due to the fact that the signal from the output of the phase detector 4 is fed to the integrator 6.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884419699A SU1659820A1 (en) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884419699A SU1659820A1 (en) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1659820A1 true SU1659820A1 (en) | 1991-06-30 |
Family
ID=21372597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884419699A SU1659820A1 (en) | 1988-03-24 | 1988-03-24 | Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1659820A1 (en) |
-
1988
- 1988-03-24 SU SU884419699A patent/SU1659820A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Приборы дл неразрушающего контрол материалов и изделий./ Справочник под ред. В.В.Клюева, М,: Машиностроение. 1976. Гальперин М.В. Практическа схемотехника в промышленной автоматике. М.: Энергоиздат, 1987. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4002058A (en) | Method and apparatus for vibration of a specimen by controlled electromagnetic force | |
US4045728A (en) | Direct reading inductance meter | |
US3621382A (en) | Anistropic thin ferromagnetic film magnetometer | |
GB2054867A (en) | Eddy-current distance measuring apparatus | |
Passenbrunner et al. | Investigation of a digital eddy current sensor | |
JPH02287266A (en) | Dc current measuring apparatus | |
US3541435A (en) | Noncontact dimension comparator employing constant frequency and amplitude pickup vibration | |
SU1659820A1 (en) | Apparatus to measure electrophysical parameters of current conduction media | |
RU2163350C2 (en) | Meter of linear displacement | |
Moore et al. | A capacitance displacement transducer with large dynamic range, good linearity and frequency read-out | |
RU2747915C1 (en) | Eddy-current converter | |
US3832884A (en) | Densitometer | |
US3522528A (en) | Noncontacting capacitance distance gauge having a servosystem and a position sensor | |
SU883797A1 (en) | Loop resonance frequency and quality factor meter | |
JP2001083223A (en) | Magnetometer | |
Fritsch | Linear capacitive displacement sensor with frequency readout | |
SU1071988A1 (en) | Metal detector | |
US3497800A (en) | Vibration magnetometer for measuring tangential component of constant magnetic field on flat surface of samples of ferromagnetic materials | |
US3504277A (en) | Vibration magnetometer for measuring the tangential component of a field on surfaces of ferromagnetic specimens utilizing a magnetostrictive autooscillator | |
RU2299426C1 (en) | Device for measuring electro-conductivity of liquid substances | |
SU830556A1 (en) | Ation | |
SU1291909A1 (en) | Device for monitoring parameters of thin magnetic films | |
GB2056080A (en) | Capacitance method for measuring movement | |
Hulbert | A field tracking digital NMR magnetometer for in situ use with superconducting solenoids | |
SU813343A1 (en) | Magnetometer |