SU920505A1 - Вихретоковое измерительное устройство - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к методам вихретокового контрол  и может быть использовано дл  определени  дефектов в электропровод щих издели х и материалах.

Известно вихретоковое измерительное устройство, содержащее вихретоковый преобразователь, св занный с ним блок обработки сигналов и блок управлени  l . .

Недостатком данного устройства  вл етс  .низка  точность измерений, так .как при вариации внешних условий измен ютс  характеристики вихретокового преобразовател  иизмерительного канала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  вихретоковое измерительное устройство, содержащее соединенные последовательно генератор, блок вихретокового преобразовани , блок обработки сигналов и блок вывода информации 2.

Недостатком известного устройства  вл етс  низка  точность измерений из-за нестабильности блока обработки сигналов и блока вихретокового преобразовани .

Цель изобретени  - повышение точности контрол .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что вихретоковое измерительное устройство снабжено цифровым контролле10 ром, включенным между блоком обработки сигналов и блоком вывода информации , механизмом перемещени  блока вихретокового преобразовани , подключенного к цифровому KOHTPOJI15 леру, и блоком тестов, включенныТ между цифровым контроллером и блоком вихретокового преобразовани , управл ющий вход которого подключен к генератору, а также тем, что блок

Claims (3)

1. 20 вихретокового преобразовани  выполнен в виде соединенных последовательно вихретокового преобразовател ,содержащего возбуждающую, тестовую и измерительную обмотки, причем измери тельна  обмотка выполнена в виде двух идентичных обмоток, включенных последовательно - встречно, одна из которых индуктивно св зана с тестовой обмоткой, коммутатора и сумматора , второй вход которого подключен к измерительной обмотке вихретокового преобразовател , а выход к блоку обработки сигналов, и тем, что блок тестов выполнен в виде трех преобразователей код-аналог, входы которых соединены с выходами цифрового контроллера, фазовращател , вход которого подключен к гене|эатору ,двух оптронных пар, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей код-аналог, выход первой оптронной пары подключен ко второму входу фазо вращател , а выход второй оптронной пары включен между выходом фазовраща тел  и вторым входом коммутатора бло ка вихретокового преобразовани , а выход третьего преобразовател  коданалог подключен к третьему входу коммутатора. На фиг.1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - структурна  схема блока вихретокового преобразовани ; на фиг. 3 - структур на  схема блока дифференциального ви ретокового преобразовател ; на фиг. - структурна  схема блока тес тов. Вихретоковое измерительное устрой ство на базе цифрового контроллера (фиг-.1) содержит генератор 1, блок 2 Bt xpeTOKOBoro преобразовани , один вход которого подключен к выходу генератора 1, блок 3 обработки сигнало первый вход которого соединен с выхо дом блока 2 вихретокового преобразовани , второй вход подключен к выход генератора Т, цифровой контроллер t, перва  группа входов и выходов которого соединена с группой выходов и входов блока 3 обработки сигналов, блок 5 вывода информации, группа вхо дов и выходов которого подключена ко вtopoй группе выходов и входов контроллера k, механизм 6 перемещений, входы которого соединены с третьей группой выходов контролера 4, блок 7 тестов, один вход которого подключен к выходу генератора 1, группа входов соединена с четвертой группой выходов контроллера k, а выходы под5 ключены к группе входов блока 2 вихретокового преобразовани . Блок 2 вихретокового преобразовател  (фиг.2) содержит вихретоковый преобразователь 8, возбуждающа  обмотка которого соединена с выходом генератора 1, коммутатор 9. первый канал которого подключен к выходу измерительной обмотки вихретокового преобразовател  8, второй канал и вход упрггвлени  соединены соответственно с первым и вторым выводами блока 7 тестов, сумматор 10, первый вход которого подключен к выходу измерительной обмотки вихретокового преобразовател  8, второй вход соединен с выходом коммутатора 9, а выход подключен к первому входу блока 3 обработки сигналов. Блок 2 дифференциального вихретокового преобразовател  (фиг,3) содержит дифференциальный вихретсэкрвый преобразователь, возбуждающа  обмотка 11 которого соединена с выходом генератора 1, тестова  обмотка 12 подключена к первому выходу блока 7 тестов, а измерительна  обмотка 13 к первому входу блока 3 обработки сигналов. Блок 7 тестов (фиг.Л) содержит три преобразовател  Й-Тб код-аналог, входы которых соединены с четвертой группой выходов контроллера 4, фазовращатель 17, две оптронных пары 18 и 13, входы которых соединены соответственно с выходами преобразователей 14 и 15 код-аналог, выход резистора оптронной пары 18 подключен Кб второму входу фазовращател  17, выход резистора оптронной пары 19 включен между выходом фазовращател  17 и входом второго канала коммутатора 9 а выход преобразовател  16 код-аналог соединен со входом управлени  коммутатора 9Работает устройство следующим образом . Вначале в контроллер Ц вводитс  . информаци  об исходных данных процесса измерений, например, координаты точек, в которых производ тс  измерени . Затем механизм 6 перемещений , управл емый контроллером k, устанавливает блок 2 вихретокового преобразовани  в заданную позицию. Генератор 1 возбуждает вихретоковый преобразователь 8 блока 2. Блок 3 обработки сигналов усиливает, фильт5 рует, детектирует и преобразует в цифровые коды сигналы блока 2 вих ретоковогр преобразовател . Контрол лер k запоминает эти коды и обраба тывает их по тестовому алгоритму. Коды тестов с выходов контроллера поступают на входы блока 7 тестов, преобразуютс  в аналоговую форму и ввод тс  в блок 2 вихретокового пре образовани . Результат измерений выводитс  блоком 5 вывода на индикацию или печать. Экспериментальные исследовани  показывают, что градуировочна  характеристика измерительного канала устройства, за исключением вихретокового преобразовател  8, описываетс  с точностью до 1% выражением вида ; у., а,(л) + ... ()lSa4.;u(x)f где и(х) - напр жение на выходе вих ретокового п|эеобразовател . Таким образом, дл  определени  параметров | необходимы, на пример, три аддитивных и один мультипликативный тесты. В первом такте определ етс  величина У-о- «1 а2.и(л) V a,,u(x)f а4Си(х При этом управл ющим сигналом со второго выхода блока 7 тестов включен второй канал коммутатора 9 (фиг.2), на вход которого с первого выхода блока 7 тестов подаетс  напр  жение, равное нулю. В трех последую щих тактах контроллер 4 выдает на входы блока 7 тестов коды тестов, которые преобразуютс  им в напр жени  и, U2, Ua,. Тесты, прошедшие через коммутатор 9, имеющий коэффицйент передачи k, суммируютс  затем: с сигналом и(Л) в сумматоре 10 и , поступают в блок 3 обработки сигнало Результаты преобразований получают в виде i,--ci,(x)vKu;l-b (/) ки,1 + а ад) t ки , ci;,iJ(x)tKUaJ ai№)-KuJ аДи(х) 05 а, i tsi2.u(x)+K. 1аДи(, ()()+Ки,1; в гэследнем такте вводитс  мультипликативный тест. При этом управл ющим сигналом со второго выхода блока 7 тестов включен первый канал коммутатора 9 на вход которого с выхода измерительной обмотки вихретокового преобразовател  8 подаетс  сигнал и(х) Результат преобразовани  получают в випе , (A) (x)(x| Решение системы уравнени  3 и t) дает значени  а,., которые после подстановки в уравнение (2) и решени  дают значениеи(х). По полученному значению и(х) с помощью гра-, дуировочной характеристики вихретокового преобразовател , хран щейс  в пам ти контроллера , определ етс  измер ема  величина х. Затем вихретоковый преоб.разователь помеща- . етс  в следующую позицию. При использовании дифференциального вихретокового преобразовател  тесты целесообразно вводить по схеме (фиг.З). В этом случае в выражении градуировочной характеристики вида (1) член с коэффициентом а, пренебрежимо мал и достаточно использовать только аддитивные тесты. Которые ввод тс  через тестовую обмотку 12. Этот вариант ввода тестов .предпочтительнее, так как они ввод тс  непосредственно в вихретоковый преобразователь, градуировочна  характеристика которого учитываетс  общей характеристикой измерительного канала устройства вида (1). Предлагаемое устройство позвол ет осуществл ть эффективный контроль печатных плат при изготовлении их на автоматических лини х. Формула изобретени  1. Вих0етоковое измерительное устройство, содержащее соединенные последовательнЬ генератор, блок вихретокового преобразовани ,блок обработки сигналов и блок вывода информации , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено цифровым контроллером , включенным между блоком обработки сигналов и блоком вывода информации, механизмом перемещени  блока вихретового преобразовани , подключенного к цифровому контролле ру, и блоком тестов, включенным меж ду цифровым контроллером и блоком вихретокового преобразовани , управ л ющий вход которого подключен к ге нератору .
2. 2.Устройство по п.Ь, о т л ичающеес  тем, что блок вихретокового преобразовани  выполнен а виде соединенных последовательно вихретокового преобразовател , содержащего возбуждающую, тестовую и измерительную обмотки, причем измерительна  обмотка выполнена в виде двух идентичных обмоток, включенных псследовательно-встречно, одна из которых индуктивно св зана с тестовой обмоткой, коммутатора и сумматора , второй вход которого подключе к измерительной обмотке вихретоково го преобразовател , а выход - к бло ку обработки сигналов,
3. 3.Устройство по П.1, о т л ичающеес  тем, что блок тестов выполнен в виде трех преобразо58 йателей код-аналог, входы которых соединены с выходами цифрового контроллера , фазовращател , вход которого подключен к генератору двух оптронных пар, входы которых подключены соответственно к выходам первого и второго преобразователей коданалог , выход первой оптронной пары подключен к второму входу фазовращател , а выход второй оптронной пары включен между выходом фазовращател  и вторым входом коммут атора блока вихр|етокового преобразовани , а выход третьего преобразовател  код-аналог прдкгйочен к третьему входу коммутатора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Приборы дл  неразруАающего контрол . Справочник под ред В.В. Клюева, т.2, М., Машиностроение, 197&, с. 326. 2, Авторское свидетельство СССР по за вке 2771635/25-28, кл. G 01 N 27/90, 1979 (прототип).