SU567940A1 - Устройство дл измерени тольщины покрытий - Google Patents

Description

1

Изобретение -относитс  к средутвам н& (разрушающего контрол  качества материа ,лав и изделий электромагнитными метода|ми , в частности к контролю толщины ЗФ|1Цитного покрыти  на металле и может |быть использовано в машиностроении, судостроении , нефт ной и газовой промышленности и т. д.

Известно устройство дл  определени  толщины чужеродного сло  на внутренней поверхности котельных труб ij.

Известно также устройство, содержащее генератор, измерительный преобразователь, компенсационную катушку, усилитель поото5ошого тока и выходной; индикатор. Измерительный преобразователь и компенса|«. ционна  катушка  вл ютс  элементами кол&« бательных контуров; Значение толщины за щитного покрыти  определ ют по разности их напр жений 2. Но это устройство им&ет небольшой диапазон измерени  толщины покрыти .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  измерени  толщины покрытий, содержащее

последовательно соединенйь1е импульсный генератор, измерительный преобразователь блок обработки сигнала, компенсатор, усилитель и индикатор.

В этом устройстве зависимость выходного нагф жени  индукдионного иреобразовгетел  от толщины измер емого покрыти  имеет нелинейный характер. Доскольку из:мерительный тракт состоит из линейных

.аналоговых функциональных звеньев, завт1;симость напр жени  сигнала, подаваемого иа стрелочный индикатор, от толщины покрыти  также нелинейна. Нелинейность шкалы прибора затрудн ет отсчет резуль татов измерении на конце шкалы, что обуславливает ) дополнительную погрешность. Кроме того нелинейна  зависимость не поэвол ет использовать цифровую индикадию результатов измерени .

Необходимость получени  м нималышх (Погрешностей измерени  предъ вл ет жест|кне требовани  к стабильности и идентичIHOCTH характеристик аналоговых функциональных звеньев электронной схемы уст ройства . Поэтому введение в схему прибс -.

pa аналоговых узлов с нелинейными пер&даточнымн характеристиками или нелинейн ных обратных св зей дл  получени  линейной зависимости сигнала от измер емой толщины покрыти  и дл  расширени  диапазона ивмерени   вл етс  неоптимальным.

Цель ир бретени  - расширение диапазо на измерени .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что предлагаемое устройство снабжено интегратором , двум  компараторами, схемами совпадени  с трем  входами и с двум  входами, двум  инверторами j вход интегратора соединер с импульсным генератором, а выходы - с входами компараторов, другие входы которых соединены соответственно с выходом усилител  и землей, а выходы компараторов соединены с двум  входами схемы со&падени , третий вход которой соединен с импульсным генератором, а выход - с индикатором , входы инверторов соединены с выходами компараторов и через схему совпадени  с двум  входами с индикатором.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные импульсный генератор 1, иэмерительный преобразователь 2, блок 3 обработки сигнала (усилитель переменного тока и фаз(ый детектор),, компенсатор 4 и усилитель 5 На выходе включен катор 6. Устройство снабжено также интегратором 7, компараторами 809 трехвхо довой и двухвходовой схемами 1О и 11 совпадени , инверторами 12 и 13. Выход усилител  5 соединен через первый компаратор 8 и схему совпадени  10 с индикатором 6. Выход генератора 1 через интегратор 7 соединен с входами компараторов 8 и Э, Выход компаратора 8 соединен такж через инвертор 12 с входом схемы 11 coBf падени . -Выход компаратора 9 подключен . к входу схемы 10 схемы совпадени  к через ин вертор 13 - к входу схемы 11 совпал ни , выход которой подключен к индикатору 6. Выход генератора 1 соединен также с входом схемы 10 совпадени .

Устройство начинает работать при установке преобразовател  2, питаемого генератором 1, на изделие. В этом случае на входе QhoKA 3 по вл етс  напр жение сиг нала , соответс зующее толщине контролируюмого покрыти . Выходной сигнал блока 3 поступает на компенсатор 4, служащий дл  компенсации начального разбаланса преобразовател  2 при установке последнего на образец, толщина покрыти  которого соот-. ветствует началу диапазона измерени .

Приращени  сигнала с выхода компенсатора 4 усиливаютс  усилителем 5 и подаютс  на вход компаратора 8. На второй вход компаратора 8 подаетс  напр5скение с иК тегрирующей цепи 7f подключенной к ген& ратору 1. Напр жение сигнала положитель ной пол рности, подаваемое н, вход компаратора 8, сравниваетс  с нарастающим напр жением, поступившим на другой вход компаратора 8 с интегратора 7. Длитель ность импульса на выходе компаратора 8 определ етс  моментами равенства напр - жений на входах компаратора 8.

Аналогичным образом работает и компаратор 9. Длительность его выходного Hivi пульса определ етс  моментами перехода выходного напр жени  интегратора 7 через нуль, так как, второй вход компаратора 9 подключен к земле.

Оба выходных импульса с компараторов 8 и 9 поступают на схему 10 совпадени , на третий вход которой подаютс  тактовые импульсыС генератора 1, Длительность импульсов на выходе схемы 11 совпадс йл:;: определ етс  величиной напр жени  noflaisae мого на вход компаратора 8 с усилители 5:. Дл  получени  линейной зависимости дли тельности импульса на выходе схемьг 10 совпадени  от тoJДnины измер емого покры :тн , необходимо, чтобы крива  изменени  напр жени  на выходе интегратора 7 была идентична зависимости напр жени  сигнала от толщины измер емого покрыти  Посколь л. ку эта зависимость имеет экспоненциальный характер, то выбор посто нной времени ИН тегратора 7 позвол ет воспроизвести аналогичную кривую изменени  выходного напр жени  интегрирующей цепи от временно

Импульсы с выхода схемы 10 совпаде-нн  подаютс  на индикатор 6. Так как при установке начала диапазона с выхода усилител  5 может поступать напр жение от. рицательной пол рности, а на выходе схемы 10 совпадени  .импу;льс по вл етс  только при положительном напр жении, в схему устройства введена втора  схема 11 сов падени    два инвертора 12 и 13. Выходные импульсы с компараторов 8 и 9 подаютс  соответственно через инверторы 12 и 13 на вход схемы 11 совпадени , выход которой соединен с индикатором 6. Импульсы на выходе схемы 11 совпадени  по вл ютс  при наличии отрицательного,напр жени  на выходе усилител  5.

Таким образом, при установке нул  щкалы импульсы с обеих схем 10 и 11 сов5 падени  будут отсутствовать. Регулировка чувствительности прибора (установка конца диапазона измеренц ) может осуществл ть с  либо изменением коэффициента усилени  усилител  5, либо уменьщением амплитуды

0 импульсов, подаваемых на индикатор 6„

Claims (3)

1. Авторское свидетельство СССР Мь 64773, кл. G 01 В 7/06, 31.01.54.

,2. Дорофеев А. Л.. Электроиндуктивна  дефектоскопи , М., Машиностроение, 1967, с. 152-153.

3. Сб. Приборы и методы измерени  механических величин ,ТС-7. М., изд. ;1ШИИТЭИ |пркборостроени , 1974.