Claims (1)
(54) КОМБИНИРОВАННЫЙ ДАТЧИК На чертеже показана функциональна схема предлагаемого датчика. Он содержит блок эвода магнитного потока и блок регистрации магнитного потока. Блок ввода магнитного потока составлен из электромагнита 1 и генератора 2 низкой частоты, питающего электромагнит 1. Блок регистрации магнитного потока составлен из дифференциального феррозонда 3, предназначенного дл преобразовани перемещени датчика относительно стыка свариваемых изделий в электрический сигнал, задающего генератора 4, возбуждающего феррозонда , и усилительно-преобразоБательного тракта, составленного из последовательно соединенных избирательного усилител 5, вход которого подключен к феррозонду 3, фазового дискриминатора 6 и сглаживающего фильтра 7. Канал формировани опорного напр жени фазового дискриминатора 6 содержит последовательно .соединенные модул тор 8, входы которого подключены к генератору 2 низкой частоты и удвоителю 9 частоты, подключенному к задающему генератору 4, и избирательный усилитель 10, выход которого соединен с фазовым дискриминатором 6. С помощью блока ввода магнитного потока в свариваемых издели х возбуждаетс переменный магнитный поток частоты, который рассеиваетс над стыком изделий. Составл юща напр женности магнитного потока рассеивани , совпадающа с осью чувствительности дифференциального феррозонда 3, пропорциональна смещению датчика от оси стыка. Под действием этой составл ющей с выхода феррозонда снимаетс э.д.с. второй гармоники вида: ()Cos(2Wo-Q)f- - (2Wo+Q)Cos(2Wo+Q)t, где: X - смещение датчика от оси стыка; К-коэффициент пропорциональности; WQ - частота возбуждени феррозонда. Избирательный усилитель 5 настроен в резонанс на частоте 2Wo+Q. Составл юща выходного сигнала феррозонда другой боковой частоты и э. д. с. помехи не усиливаютс . Это достигаетс высокой добротностью избирательного усилител 5. Напр жение на выходе избирательного усилител 5 описываетс выражением . ,KX(2Wo+Q}Cos{2Wo + Q)t, где: К.5 - коэффициент усилени усилител 5 на резонансной частоте. Преобразование сигнала осуществл етс фазовым дискриминатором 6, опорное напр жение которого формируетс модул тором 8 и избирательным усилителем 10. Сигнал на выходе модул тора 8 описываетс выражением U,,(2Wo.+Q)t - Cos(2WQ + Q)t. Избирательный усилитель 10 настроен на боковую частоту .Q модулированного сигнала, и выходное напр жение его описываетс выражением Uio: Uo-Cos(2Wo-{-Q)i. Фазовый дискриминатор 6 преобразует поступающие на него сигналы в напр жение посто нного Т01ка, пропорциональное смещению датчвка от аси стьика. Пульсации в выходном напр жении подавл ютс сглаживающим фильтром 7. Усиление и выделение лищь одной боковой составл ющей амплитудно-модулированного сигнала феррозонда позвол ет применить в усилителыно-преобраз0вательно:М тракте избирательный усилитель с узкой полосой пропускани , при этом легко осуществить снижение коэффициента усилени на частотах сигнала помехи в 1000 и более раз. Это обсто тельство позвол ет повысить чув1ствительность и помехозащищенность датчика при сварке немагнитных материалов. Формула изОбретени Комбинированный датчик, содержащий блок ввода магнитного потока и блок регистрации магнитного потока, составленный из дифференциального феррозонда, избирательного усилител , фазового дискриминатора, задающего генератора, удвоител частоты и сглаживающего фильтра, отличающийс тем, что, с целью повышени его чувствительности при сварке немагнитных материалов, в канал формировани опорного напр жени фазового дискриминатора введены избирательный усилитель и модул тор, причем последний соединен своими входами с удвоителем частоты и генератором низкой частоты, а выходом через введенный избирательный усилитель - с фазовым дискриминатором.(54) COMBINED SENSOR The drawing shows the functional diagram of the proposed sensor. It contains a magnetic flux output unit and a magnetic flux recording unit. The magnetic flux input unit is composed of an electromagnet 1 and a low-frequency generator 2 feeding the electromagnet 1. The magnetic flux detection unit is composed of a differential ferrosonde 3, designed to convert the sensor movement relative to the junction of the welded products into an electrical signal, the driving oscillator 4, the ferrosound exciter and -transformation path composed of a series-connected selective amplifier 5, the input of which is connected to the ferrosonde 3, phase disc iminator 6 and smoothing filter 7. The channel for forming the reference voltage of phase discriminator 6 contains serially connected modulator 8, the inputs of which are connected to low frequency generator 2 and frequency doubler 9 connected to master oscillator 4, and selective amplifier 10 whose output is connected with phase discriminator 6. A variable magnetic flux of frequency is excited by means of a magnetic flux input unit in the products to be welded, which is scattered over the joint of the products. The component of the magnetic flux dispersion intensity, which coincides with the sensitivity axis of differential fluxgate 3, is proportional to the displacement of the sensor from the interface axis. Under the action of this component, the emf is removed from the output of the flux probe. second harmonic of the form: () Cos (2Wo-Q) f- - (2Wo + Q) Cos (2Wo + Q) t, where: X is the displacement of the sensor from the interface axis; K-coefficient of proportionality; WQ is the excitation frequency of the fluxgate. Selective amplifier 5 is tuned to resonance at 2Wo + Q. Component of the output signal of the fluxgate of a different side frequency and e. d. interference is not amplified. This is achieved by the high quality of the selective amplifier 5. The voltage at the output of the selective amplifier 5 is described by the expression. , KX (2Wo + Q} Cos {2Wo + Q) t, where: K.5 is the gain of amplifier 5 at the resonant frequency. The signal is converted by the phase discriminator 6, the reference voltage of which is formed by the modulator 8 and the selective amplifier 10. The signal at the output of the modulator 8 is described by the expression U ,, (2Wo. + Q) t - Cos (2WQ + Q) t. The selective amplifier 10 is tuned to the side frequency .Q of the modulated signal, and its output voltage is described by the expression Uio: Uo-Cos (2Wo - {- Q) i. The phase discriminator 6 transforms the signals arriving at it into a constant T01k voltage proportional to the displacement of the sensor from the asiatic. Pulsations in the output voltage are suppressed by a smoothing filter 7. Gaining and highlighting one side component of the amplitude-modulated signal of the ferrosonde makes it possible to apply a gain amplifier with a narrow bandwidth in the M path, while it is easy to reduce the gain factor at frequencies signal interference 1000 times or more. This circumstance allows to increase the sensitivity and noise immunity of the sensor when welding non-magnetic materials. Formula of Completion A combined sensor comprising a magnetic flux input unit and a magnetic flux recording unit made up of a differential ferrosound, a selective amplifier, a phase discriminator, a master oscillator, a frequency doubler and a smoothing filter, characterized in that in order to increase its sensitivity when welding non-magnetic materials , a selective amplifier and a modulator are inserted into the channel of forming the reference voltage of the phase discriminator, the latter being connected by its inputs with frequency doubler and low-frequency generator, and output through the input of the selective amplifier - with phase discriminator.
-J UL .-J UL