SU175698A1

SU175698A1 -

Info

Publication number: SU175698A1
Application number: SU908400A
Authority: SU

Description

Известны устройства дл бесконтактного контрол изделий из немагнитных материалов , основанные на использовании метода вихревых токов, содержащие генератор нанр жени высокой частоты; усилитель мощности , усиливающий напр жение высокой частоты с генератора; датчик, питаемый переменным током от усилител мощности; усилитель напр жени разбаланса, получаемого с датчика; фазовый детектор напр жени разбаланса , получаемого от этого усилител , и индикатор дефектов, регистрирующий изменени напр жени на выходе фазового детектора .Devices for contactless testing of products from non-magnetic materials are known, based on the use of the eddy current method, comprising a high frequency generator; power amplifier that amplifies the high frequency voltage from the generator; a sensor powered by alternating current from a power amplifier; voltage unbalance amplifier obtained from the sensor; a phase voltage detector of the imbalance received from this amplifier, and a defect indicator, recording the changes in voltage at the output of the phase detector.

Основной недостаток известных устройств заключаетс в том, что они имеют малую надежность контрол , так как при изменени х размеров и свойств контролируемых изделий измен етс и режим испытаний, что приводит к нарущени м правильности настройки их фазочувствительных схем.The main disadvantage of the known devices is that they have a low reliability of control, since with changes in the dimensions and properties of the products being tested, the test mode also changes, which leads to improper adjustment of their phase-sensitive circuits.

Предложенное устройство отличаетс от известных тем, что в нем введена замкнута снстема автоматического регулировани рабочей частоты, поддерживающа посто нство режима испытаний, выполненна из усилител вносимого напр жени измерительной катушки датчика; ограничител усиленного вносимого напр л ени ; фазового детектора вносимого напр жени , получаемого с ограничител ; усилител опорного напр жени дл фазового детектора, получаемого с катущкн датчика, не св занной с контролируемым изделием; усилител посто нного тока, усиливающего напр жение разбаланса системы регулировани по фазовому углу, получаемое с фазового детектора; частотного модул тора , управл емого напр жением с усилител посто нного тока и измен ющего частоту колебаний генератора до восстановлени заданного значени фазы вносимого напр жени измерительной катущки датчика. Это позвол ет существенно повысить надежность контрол , так как при измененииThe proposed device differs from the known ones in that it introduces a closed automatic operating frequency control system, supporting a constant test mode, made of an input voltage amplifier of the sensor measuring coil; the limiter of enhanced insertion; a phase detector of the applied voltage obtained from the limiter; a reference voltage booster for a phase detector derived from a sensor coil not associated with the monitored product; a DC amplifier that amplifies the voltage unbalance of the control system over the phase angle obtained from the phase detector; a frequency modulator controlled by a voltage from a dc amplifier and changing the oscillator frequency until the specified phase value of the applied voltage of the sensor measuring coil is restored. This allows to significantly increase the reliability of control, since

размеров и свойств контролируемых изделий не нарушаетс правильность работы устройства .dimensions and properties of controlled products is not disturbed by the correct operation of the device.

Кроме того, после усилител вносимого напр жени выполнен выход дл подключени In addition, after the voltage applied amplifier, an output for connecting

измерительных каналов, позвол ющих измер ть абсолютные значени диаметра и удельного электрического сопротивлени контролируемых изделий.measuring channels that measure the absolute values of the diameter and electrical resistivity of the products being monitored.

Канал измерени диаметра выполнен изThe diameter measurement channel is made of

амплитудного детектора вносимого напр жени , получаемого с усилител ; решающего усилител , преобразующего квадратичную зависимость амплитуды вносимого напр жени от величины диаметра изделий в линейКанал измерени удельного электрического сопротивлени материала изделий выполнен из дифференцирующего усилител вносимого напр жени , осуществл ющего, умножение амплитуды вносимого напр жени на частоту рабочего электромагнитного нол датчика; усилител напр жеии , получаемого с дифференцирующего усилител , и отсчетного прибора удельного электрического сопротивлени . Канал дл измерени диаметра и канал дл измерени удельного электрического сопротивлени материала изделий электрически соединены. На чертеже изображена блок-схема предложенного устройства. Оно состоит из генератора / напр жени высокой частоты, усилител 2 мощности высокой частоты, индуктивного датчика 3, усилител 4 напр жени разбаланса, фазового детектора 5 напр жени разбаланса, усилител опорного напр жени , индикатора 7 дефектов , усилител 8 вносимого напр жени , выхода 9 дл измерительных каналов, ограничител JO вносимого напр жени , фазового детектора // вносимого напр жени , усилител 12 посто нного тока, частотного модул тора 13, амплитудного детектора J4, решающего усилител 15, отсчетного прибора 16 диаметра, дифференцирующего усилител 17, усилител 18 напр жепи , отсчетного прибора 19 удельного электрического сопротивлени . Принцип работы предложенного устройства заключаетс в следующем. Генератор / вырабатывает напр жепие высокой частоты, которое поступает на усилитель 2 мощности. Последний питает переменным током индуктивный датчик сЗ, измерительные катушки которого св заны через поток переменного магнитного пол с контролируемым изделием. Папр жение разбаланса, возникаюндее при наличии дефекта или структурной неоднородности на контролируемом участке издели , поступает с датчика на усилитель 4. Оттуда напр жение разбаланса поступает на фазовый детектор 5, где сигналы дефектов и сигналы, вызванные структурными неоднородност ми, раздел ютс . Дл этого фаза опорного напр жени , подаваемого на фазовый детектор 5 с усилител 6, устанавливаетс равной фазе помехи. С фазового детектора 5 нанр жение сигнала поступает на индикатор 7 дефектов. Дл поддержани посто иства режима испытаний при контроле изделий с различными геометрическими размерами и физическими свойствами в устройство введена замкнута система автоматического регулировани , измен юща синхронно с изменени ми параметров изделий частоту рабочего электромагнитного пол датчика. на усилитель 8. Вносимое напр жение далее поступает на выход 9 дл подключени измерительных каналов и на ограничитель 10, выдающего напр жение посто нной амплитуды. Ограниченное вносимое напр жение поступает па фазовый детектор 11, ъ котором осуществл етс сравнение его фазы с фазой опорного напр жени , поступающего с усилител 6. При отклонении фазы вносимого напр жени от заданного значени в результате изменений параметров и свойств контролируемых изделий иа выходе фазового детектора возникает сигнал разбаланса, который усиливаетс усилителем 12 иосто нного тока и поступает в качестве управл ющего напр жени на частотный модул тор 13. Частотный модул тор измеи ет частоту колебаний генератора / до восстановлени заданного значени фазы вносимого напр жени . При контроле диаметра изделий с выхода дл подключепи измерительных каналов вносимое напр жение поступает на амплитудный детектор 14. Выпр мленное вносимое напр жепие поступает на решающий усилитель 15, преобразуюпшй квадратичную зависимость величины вносимого иапр жени от диаметра изделий в лииейиую. Затем с усилител 15 сигнал поступает на прибор отсчета диаметра. При контроле удельного электрического сопротивлени материала изделий с выхода дл подключени измерительных каналов вносимое напр жение поступает па дифференцирующий усилитель 17, осуществл ющий умножение амилитуды вносимого напр л ени на рабочую частоту. С усилител 17 сигнал, пропорциональпый величине удельного электрического сопротивлени материала изделий, усиливаетс усилителем 18 и затем поступает па отсчетный прибор 19. Канал вы влени дефектов и измерительные каналы полностью независимы, и устройство может работать с одним из трех каналов или с двум , а также с трем каналами одиовременно. Предмет изобретени 1. Устройство дл бесконтактного контрол изделий из немагнитных материалов, основанное на методе вихревых токов, содержащее генератор нанр жени высокой частоты, усилитель мощности, усиливающий напр жение высокой частоты с генератора, датчик, питаемый перемеиным током от усилител мощиости , усилитель напр жени разбаланса, получаемого с датчика, фазовый детектор напр жени разбаланса, получаемого от этого усилител , и индикатор дефектов, регистрирующий изменени напр жени на выходе фазового детектора, отличающеес тем, что, с целью повышени надежности контрол , введена замкнута система автоматическогоan amplitude detector of the applied voltage obtained from the amplifier; a decisive amplifier converting the quadratic dependence of the amplitude of the applied voltage on the value of the diameter of the products in a line; The channel for measuring the electrical resistivity of the material of the products is made of a differentiating amplifier of the applied voltage; the amplifier of the voltage received from the differentiating amplifier, and the reading instrument of electrical resistivity. The diameter measuring channel and the channel for measuring the electrical resistivity of the material of the products are electrically connected. The drawing shows a block diagram of the proposed device. It consists of a high frequency generator / voltage, high frequency power amplifier 2, inductive sensor 3, voltage imbalance amplifier 4, phase imbalance voltage detector 5, reference voltage amplifier, defect indicator 7, input voltage amplifier 8, output 9 for measuring channels, input voltage limiter JO, phase voltage detector // voltage input, dc amplifier 12, frequency modulator 13, amplitude detector J4, decisive amplifier 15, diameter measuring device 16, differen power amplifier 17, power amplifier 18, for example, of a reading device 19 of electrical resistivity. The principle of operation of the proposed device is as follows. The generator / produces a high frequency voltage, which is fed to the amplifier 2 power. The latter is supplied with an alternating current by an inductive sensor C3, the measuring coils of which are connected through a stream of an alternating magnetic field to the product under test. Alignment of imbalance, occurring in the presence of a defect or structural heterogeneity in a controlled area of the product, goes from the sensor to the amplifier 4. From there the voltage of the unbalance goes to the phase detector 5, where the signals of defects and signals caused by structural inhomogeneities are separated. For this, the phase of the reference voltage supplied to the phase detector 5 of the amplifier 6 is set equal to the interference phase. From the phase detector 5, the signal is applied to the indicator 7 defects. In order to maintain the stability of the test mode when testing products with different geometrical dimensions and physical properties, a closed-loop automatic control system was introduced into the device, which changes, synchronously with the changes in the parameters of the products, the frequency of the working electromagnetic field of the sensor. to amplifier 8. The applied voltage is then fed to output 9 for connecting measuring channels and to limiter 10, which produces a constant amplitude voltage. The limited input voltage enters the phase detector 11, which compares its phase with the phase of the reference voltage coming from amplifier 6. When the phase of the applied voltage deviates from the set value as a result of changes in the parameters and properties of the products under test, the output of the phase detector arises an imbalance signal that is amplified by amplifier 12 and a constant current and is supplied as a control voltage to the frequency modulator 13. The frequency modulator changes the oscillation frequency oscillator a / until the setpoint phase of the applied voltage is restored. When controlling the diameter of products from the output for connecting the measuring channels, the applied voltage is applied to the amplitude detector 14. The straightened applied voltage is applied to the decisive amplifier 15, which transforms the quadratic dependence of the value of the applied voltage on the diameter of the products to linear. Then, with the amplifier 15, the signal goes to the diameter reading device. When monitoring the electrical resistivity of the material of the products from the output for connecting the measuring channels, the applied voltage is supplied to the differentiating amplifier 17, which multiplies the amilitude of the applied voltage to the operating frequency. With amplifier 17, the signal, proportional to the specific electrical resistance of the material of the products, is amplified by amplifier 18 and then arrives at the reading device 19. The defect detection channel and the measuring channels are completely independent, and the device can work with one of three channels or with two, as well as three channels at once. The subject of the invention 1. A device for contactless control of products from non-magnetic materials, based on the eddy current method, comprising a high frequency generator, a power amplifier that amplifies a high frequency voltage from a generator, a sensor powered by an alternating current from a power amplifier, an unbalance voltage amplifier received from the sensor, the phase voltage detector of the imbalance obtained from this amplifier, and the defect indicator, which records the voltage changes at the output of the phase detector, are different yuschees in that, in order to increase reliability of control, automatic introduced closed system