UA125413C2 - Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта - Google Patents

Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта Download PDF

Info

Publication number
UA125413C2
UA125413C2 UAA202001862A UAA202001862A UA125413C2 UA 125413 C2 UA125413 C2 UA 125413C2 UA A202001862 A UAA202001862 A UA A202001862A UA A202001862 A UAA202001862 A UA A202001862A UA 125413 C2 UA125413 C2 UA 125413C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
signal
harmonics
frequency
test signal
input
Prior art date
Application number
UAA202001862A
Other languages
English (en)
Inventor
Віктор Григорович Баженов
Юрій Олександрович Калениченко
Олександр Григорович Калениченко
Володимир Вікторович Баженов
Original Assignee
Віктор Григорович Баженов
Юрій Олександрович Калениченко
Олександр Григорович Калениченко
Володимир Вікторович Баженов
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Віктор Григорович Баженов, Юрій Олександрович Калениченко, Олександр Григорович Калениченко, Володимир Вікторович Баженов filed Critical Віктор Григорович Баженов
Priority to UAA202001862A priority Critical patent/UA125413C2/uk
Publication of UA125413C2 publication Critical patent/UA125413C2/uk

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

Винахід належить до галузі неруйнівного контролю і може бути використаний для магнітної структуроскопії матеріалів. В основу винаходу поставлена задача значно підвищити достовірність і швидкодію а також повністю автоматизувати процес контролю. Поставлена задача вирішується тим, що при вимірюванні фізичних величин вимірювальний сигнал на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу помножують на опорний сигнал частоту, якого також дискретно змінюють на частоти заданих номерів гармонік тестового сигналу на кожному ступені збуджуючого сигналу, причому вимірювання на кожній із гармонік виконують за два такти, і при виконанні другого такту змінюють фазу сигналу опорної гармоніки на 90° градусів, результати перемножень фільтрують і отримують відповідно постійні косинусні та синусні складові, пропорційні як амплітудам , так і фазам його гармонік в вимірювальному сигналі потім ці складові перетворюють в цифровий код і відповідно визначають початкові фази з частотою заданих гармонік, а також амплітуди цих гармонік.

Description

задача вирішується тим, що при вимірюванні фізичних величин вимірювальний сигнал на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу помножують на опорний сигнал частоту, якого також дискретно змінюють на частоти заданих номерів гармонік тестового сигналу на кожному - - моя -- - ступені збуджуючого сигналу, причому вимірювання на кожній із ! гармонік виконують за два такти, і при виконанні другого такту змінюють фазу сигналу опорної гармоніки на 9071 гоВУіВ, - - - - мо. - Зсі 5 У результати перемножень фільтрують і отримують відповідно постійні косинусні 2 - ав - АЇВІвігіді) що . рих та синусні 2 складові, пропорційні як амплітудам А, такі фазам 7! його і! гармонік в вимірювальному сигналі потім ці складові перетворюють в цифровий код і відповідно - (-хХ . - . визначають початкові фази з частотою заданих ! гармонік, а також амплітуди цих гармонік. ше ї і ше ренкннену шк р рено ши | - !
ІЗ їх 5 хх Я же З ОК с. ї шини не : дитину рек ши ї фгеогехттечтнстя шнек поехеєеєквеннях шесеєгєєєєтюєюєюєєюююююєююя Кокння нах єюннюнчофнннни В і Н ше ни М 1 шк же З ИН: і ої шини ня і ї ! : : . ех ре я : і І: ГО вен і в. ! БІ, : нн в в В і ї : ї Е Е : і сш фефреееееееееннесх І гуси ех ї зання "ЖЕКи Ухь их ох нина пи Мини зими рих хек кН
Винахід належить до електромагнітних методів дослідження структури матеріалу і може знайти широке застосування в різних областях науки і техніки, наприклад в області неруйнівного контролю фізико-механічних властивостей матеріалів, а саме в області магнітної структуроскопії матеріалів для авіації, транспортних засобів, об'єктів діагностики технічного стану (втоми) металоконструкцій, що знаходяться в експлуатації, та інше.
З рівня техніки відомі електромагнітні структуроскопічні пристрої з прохідними котушками, що включені в мостові або диференціальні схеми. Подібні контрольно-випробувальні пристрої можуть бути зібрані зі звичайної стандартної вимірювальної апаратури. Функції окремих вузлів пристроїв наступні: "Збуджуюче магнітне поле обмотки котушки живиться струмом промислової частоти від регульованого автотрансформатора через конденсатор і амперметр. Сигнал, що знімається з зустрічних обмоток котушок датчика, балансується компенсаторами по фазі і амплітуді, підсилюється підсилювачем і подається на вертикально відхилювальні пластини електронної трубки. На горизонтально відхилювальні пластини електронної трубки подається пилоподібна напруга. Генератор цієї напруги запускається гострокінцевими імпульсами, що сформовані з сигналу промислової частоти" (1, с. 105). Недоліком структуроскопів є те, що структуру виробу оцінюють за зміщенням і викривленням синусоїди на екрані осцилографа.
Також відомо пристрій для вимірювання амплітуд і фаз гармоніки вимірюваного сигналу, який зібрано зі структуроскопа і аналізатора гармоніки або підсилювача. "...Характер змін амплітуди і фаз гармоніки сигналу залежить від умов намагнічування деталей. Цей ефект можна спостерігати на структуроскопах ..., для чого до приладу через фільтр підключається аналізатор гармоніки ... або селективний підсилювач .... З допомогою такої установки ... здійснювались спроби зв'язати амплітуду гармоніки зі змінами розмірів зерна, проявленням частинок цементиту, немагнітних вкраплень. Для високохромистих сталей використовувались характерні співвідношення між амплітудами гармоніки" (1, с. 105). Недолік пристрою: "Розшифровка показання електромагнітних структуроскопів ускладнюється отим, що по магнітним характеристикам матеріалів, що визначені в постійних полях, неможливо повністю розрахувати магнітні параметри і, відповідно, передбачити їх поводження в змінних електромагнітних полях"
М. с. 1061.
З рівня техніки відомий електромагнітний структуроскоп (Авторське свідоцтво 50 Мо 894545,
Зо МПК С01М 27/90. опубл. 30.12.1981 р.), що містить послідовно з'єднані генератор, вихрострумовий перетворювач, селективний підсилювач третьої гармоніки генератора і фазовий детектор, з'єднаний своїм опорним входом через блок формування опорної напруги з виходом генератора і сигнальним входом з виводом селективного підсилювача, суматор, з'єднаний своїми входами з відповідними виходами фазових детекторів, а своїм виходом з реєстратором. Недоліком цього пристрою є обмеження: визначення структури матеріалу тільки по третій гармоніці - використання інших гармонік для такого визначення неможливе.
З рівня техніки відомий електромагнітний структуроскоп для визначення фізико-механічних властивостей феромагнітних об'єктів (Заявка на винахід ВО Мо 94023276. МПК СО1М 27/90, дата публ. 27.06.1996), що містить генератор гармонічної напруги, два електромагнітних перетворювача, компенсатор, блок обробки сигналу, масштабувальний підсилювач і індикатор, в якому збуджувальні обмотки електромагнітних перетворювачів з'єднані послідовно узгоджено і підключені до генератора, а вимірювальні обмотки з'єднані послідовно-зустрічно, який відрізняється тим, що з метою забезпечення можливості контролю структури великогабаритних об'єктів і об'єктів з плоскою поверхнею, електромагнітні перетворювачі забезпечені С подібними осердями з різними міжполюсними відстанями, осердя мають твердий зв'язок один з одним, а їх робочі торці лежать в загальній площині, блок обробки сигналу виконаний у вигляді двох амплітудних детекторів, квадратора, обчислювача відношення напруги, підключеного входом подільного до виходу першого амплітудного детектора, входом подільника через квадратор до виходу другого амплітудного детектора і виходом через послідовно з'єднані компенсатор і масштабувальний підсилювач до індикатора, перший амплітудний детектор підключений до виходу диференційно включених вимірювальних обмоток, а другий амплітудний детектор до виходу однієї з вимірювальних обмоток. Недоліком даного пристрою є те, що розшифровка напруги, що вимірюється, не виконується за частотним спектром (гармонікою) і за фазою складових спектру, внаслідок чого цей пристрій має обмеження в визначенні фізико-механічних параметрів феромагнітних об'єктів.
Найближчим аналогом до системи визначення структури матеріалу, що заявляється, є багатоканальний вихрострумовий дефектоскоп (Патент України на корисну модель Мо 45908,
МПК СОМ 27/00, опубл. 25.11.2009), який містить генератор опорного синхросигналу який з'єднаний зі входами синхронізації тестового та опорного синтезаторів частоти вихід якого 60 з'єднаний з одним із входів аналогового помножувача сигналів до виходу якого підключені послідовно з'єднані фільтр нижніх частот аналого-дифровий перетворювач, мікроконтролер до виводів якого підключені входи керування синтезаторів, а також вхід дискретизації АЦП, другий вхід помножувача підключено до виходу перетворювача тестового сигналу збудження об'єкту контролю в вимірювальний (інформаційний) сигнал. Недоліком відомого пристрою є неможливість ступінчатої зміни вхідного тестового сигналу, а також неможливість візуалізації структури орбіт електронів вимірювань електронної структури кристалічної решітки і відповідно більшого спектру фізико механічних параметрів.
Найближчим аналогом до способу визначення структури матеріалу, що заявляється є
Система для визначення структури електромагнітного поля і матеріалу об'єкта і спосіб визначення структури електромагнітного поля і матеріалу об'єкта (Патент України Мо 117542,
МПК СОМ 27/00, 20О1М 27/72, 2018 33/00, опубл. 10.08.2018), при якому збуджують ступенями квантову систему матеріалу, що досліджується, вимірюють фізичні величини, які характеризують властивості (структуру втому) об'єкта збудження і параметри сигналу гармонійних складових спектра випромінювання матеріалу об'єкта, визначають в блоці обробки із отриманих параметрів сигналу гармонік структуру хвиль фотонів в межах калібрувальної довжини і в інтервалі калібрувального часу планківського масштабу, енергію і імпульс фотонів, період, частоту, циклічну частоту, початкову фазу, поляризацію і кут зсуву між початковими фазами хвиль фотонів різних гармонік, число спектральних ліній гармоніки, число фотонів, що утворюють спектральну лінію гармоніки в одиницю часу, і встановлюють закономірності зв'язку між структурою електромагнітного поля і структурою квантової системи: атом, ядро атома, молекула, кристал, дефекти (втому) матеріалу. Недоліком відомого способу є дуже складний алгоритм виділення гармонік з вимірювального і опорного сигналів, а також складний алгоритм вимірювання фаз хвиль фотонів, шляхом ручного обертання фазообертача і ручного перемикання маніпулятора, крім того реалізація способу потребує великого парку приладів (аналізаторів спектра, осцилографів) високої вартості, потребує значного часу для вимірювань і все це фактично унеможливлює автоматизацію процесу визначення структури матеріалу об'єкту контролю.
Задачею винаходу, що заявляється, є спосіб визначення структури матеріалу об'єкта, а також створення на базі цього способу мобільної, мультифункціональної системи, за допомогою
Зо якої є можливість максимально автоматизувати процес вимірювання і визначення заданих параметрів структури матеріалу об'єкта контролю з підвищеною точністю та достовірністю.
Поставлена задача вирішується тим, що в способі визначення структури матеріалу об'єкта, при якому збуджують ступенями квантову систему матеріалу, що досліджується, вимірюють фізичні величини, які характеризують властивості (структуру, втому) об'єкта збудження і параметри сигналу гармонійних складових спектра випромінювання матеріалу об'єкта, визначають в блоці обробки із отриманих параметрів сигналу гармонік структуру хвиль фотонів в межах калібрувальної довжини і в інтервалі калібрувального часу планківського масштабу, енергію і імпульс фотонів, період, частоту, циклічну частоту, початкову фазу, поляризацію і кут зсуву між початковими фазами хвиль фотонів різних гармонік, число спектральних ліній гармоніки, число фотонів, що утворюють спектральну лінію гармоніки в одиницю часу, і встановлюють закономірності зв'язку між структурою електромагнітного поля і структурою квантової системи: атом, ядро атома, молекула, кристал, дефекти (втому) матеріалу, новим є те, що при вимірюванні фізичних величин вимірювальний сигнал на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу помножують на опорний сигнал частоту, якого також дискретно змінюють на частоти заданих номерів гармонік тестового сигналу на кожному ступені збуджуючого сигналу, причому вимірювання на кожній із їх гармонік виконують за два такій, (при цьому) і при виконанні другого такту змінюють фазу сигналу опорної гармоніки на 907 градуаів; результати перемножень 1 фільтр ють і отримують відповідно постійні косинусні асі є - Аі Вісов(Фі) аві -Е - Івівіпкфі) 2 та синусні 2 (після зміни фази опорного сигналу заданої гармоніки на 90 градусів) складові пропорційні як амплітудам Лі, так і фазам ФІ його їх гармонік в вимірювальному сигналі, потім ці складові перетворюють в цифровий код і відповідно визначають початкові фази з частотою заданих їх гармонік, а також амплітуди цих
Мах чий мислив асі , І- уаві нас ,
на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу, причому частоту синхронізації синтезатора тестового та опорних сигналів, а також блока керування беруть від одного синхрогенератора. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вимірювання виконують за два етапи: на першому етапі вимірювання визначають фази та амплітуди відповідних гармонік інформаційного сигналу перетворювача тестового сигналу в інформаційний без об'єкта контролю (ОК) на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу, а на другому етапі визначають фази та амплітуди відповідних гармонік інформаційного сигналу з ОК на відповідних ступенях збуджуючого тестового сигналу, потім виконують відповідний перерахунок і визначають значення внесених змій фаз та амплітуд гармонік сигналів безпосередньо об'єктом контролю на відповідних кожних ступенях збуджуючого сигналу, 3. Система контролю структури матеріалу, що містить генератор опорного синхросигналу який з'єднаний зі входами синхронізації тестового та опорного синтезаторів частоти вихід якого з'єднаний з одним із входів аналогового помножувача сигналів до виходу якого підключені послідовно з'єднані фільтр нижніх частот аналого-дифровий перетворювач, мікроконтролер, до виводів якого підключені входи керування синтезаторів, а також вхід дискретизації аналого- цифрового перетворювача (АЦП), другий вхід помножувача підключено до виходу перетворювача тестового сигналу збудження об'єкту контролю в вимірювальний (інформаційний) сигнал, в яку додатково введений керований підсилювач потужності тестового збуджуючого сигналу вхід якого підключено до виходу синтезатора тестового сигналу, а вихід підключено до виходу перетворювача тестового сигналу збудження об'єкту контролю в вимірювальний (інформаційний) сигнал, крім того введений додатковий синтезатор частоти вхід синхронізації якого разом зі входом синхронізації мікроконтролера з'єднаний з генератором синхросигналів, а вихід додаткового синтезатора підключено до одного із входів осцилографа, другий вхід якого підключено до виходу опорного синтезатора частоти гармонік, причому вхід керування керованого підсилювача потужності тестового сигналу, вхід керування додаткового синтезатора частоти, а також комп'ютер підключено також до відповідних виводів мікроконтролеру.
На кресленні зображена функціональна схема яка реалізує запропонований спосіб і систему
Зо визначення структури матеріалу.
Функціональна схема містить 1 - синхрогенератор опорної частоти, 2 - синтезатор тестового сигналу, З - синтезатор опорного сигналу гармонік 4 - керований підсилювач потужності, 5 - перетворювач тестового сигналу збудження об'єкту контролю в вимірювальний (інформаційний), 6 - аналоговий помножувач сигналів 7 - фільтр нижніх частот, 8 - аналогово- цифровий перетворювач АЦП, 9 - мікроконтролер (блок керування), 10 - комп'ютер, 11 - об'єкт контролю, 12 - додатковий синтезатор частоти, 13 - осцилограф.
Принцип роботи запропонованої системи визначення структури матеріалу полягає в наступному. Сигнал від генератора синхросигналів 1 синхронізує роботу синтезаторів частоти синусоїдальних сигналів 2, З і 12 початкові фази і частоти яких є когерентні і визначається кодами які подаються з мікроконтролера 9. За командами мікроконтролера 9, підключеного до входів керування підсилювача 4 ступенями, змінюють амплітуду тестового збуджуючого сигналу на вході перетворювача 5, якій внаслідок взаємодії 3 ОК тестовий сигнал перетворює в вимірювальний, параметри якого (амплітуди, початкові фази отримуваних гармонік при різних амплітудах тестового сигналу) будуть залежати від структури об'єкту контролю його втоми і дефектів в ньому. Перша гармоніка вимірювального сигналу з виходу перетворювача 5, яка, нап ве визначатися згідно виразу: де ? початкова фаза першої гармоніки вимірювального сигналу на виході перетворювача;
В - амплітуда першої гармоніки вимірювального сигналу; потрапляє на перший вхід помножувача сигналів 6. Амплітуди і фази вимірювального сигналу визначається за два такти.
На першому такті на другий вхід помножувача б потрапляє сигнал опорного синтезатора частоти який наприклад має вигляд: ай) - Авіпої. Відомо, що при помноженні синусоїдальних та: Би) АБІтісі) ВВІпої як Ф)- У АВІСовіФ) - Сов(дої --Ф))
За допомогою фільтра нижніх частот 7, підключеного до виходу помножувача 6 відфільтровується складова с здвоєною частотою СО8(2ої тому на виході фільтра будемо ас - -КАВСов(Ф) мати тільки постійну складову 2 , де К - коефіцієнт перетворення помножувача.
Отримана постійна складова потрапляє на інформаційний вхід АЦП, де по сигналах дискретизації з виходу мікроконтролера перетворюється в код і потрапляє на входи мікроконтролера 9, де запам'ятовується. На другому такті по команді мікроконтролера змінюють початкову фазу опорного синтезатора частоти З на 907, що призведе до зміни сигналу на його виході на сигнал який буде мати вигляд: а(у а. КАЕОМУ відповідно на виході фільтра постійна складова буде визначатися виразом: 52 ? Отримана постійна складова аналогічно кодується за допомогою АЦП і потрапляє на входи мікроконтролера. де і с. і 0-х . . . . . Аі- у/а за
Аї ї фази Фі гармонік визначаються згідно виразів відповідно ЗІ а ї
Фі - агсід--- асі,
На другому циклі вимірювання по команді мікроконтролера змінюють частоту опорного синтезатора частоти на задану кратну (2, 3,4, 5 ... і т. ін.) тестовій частоті, причому відомо що початкова фаза кратної частоти в синтезаторах частоти типу БОБ буде дорівнювати фазі початкової частоти сигналу першої гармоніки і визначають амплітуди і початкові фази отриманих гармонік за два такти. Причому число циклів визначається числом заданих гармонік контролю. За допомогою мікроконтролера 9 накопичують масив двотактових результатів вимірювання на кожній гармоніці при різних рівнях тестового сигналу в комп'ютері 10 для подальшої обробки 1 ААВСОві(ф) а; - 1 АВвіпФ)
Косинусна 2 і синусна 2 постійні складові сигналу отримуються в різний час, але вимірювальна система є автоматичною - вимірювання виконуються по програмі мікроконтролера і цей час не перевищує мікросекунд, крім того вимірювальний параметр ОК в заданій точці можна рахувати незмінним в такому часі. Тому можна рахувати, що використовується високоточний квазіортогональний метод визначення амплітуди і фази сигналу. Як відомо ортогональні методи визначення параметрів сигналів є найбільш точними і завадостійкими, тому дуже широко використовуються в радіолокації та радіонавігації. Для візуалізації структур орбіт електронів в вигляді фігур Ліссажу використовується синтезатор 12, частота і амплітуда сигналу на його виході дорівнює частоті і амплітуді синтезатора З опорних частот гармонік, а значення початкової фази цього додаткового синтезатора 12 встановлюється по команді мікроконтролера 9 рівній фазі цієї гармоніки після її визначення. Виходи синтезаторів сигналів З і 12 підключаються до відповідних входів Х та М осцилографа 13, на екрані якого можливо спостерігати фігури в вигляді кола або еліпса, як показано |11 стор. 66, фіг. 61.
Особливої уваги заслуговує те, що синхронізація роботи синтезаторів тестового сигналу 2, З і 12 (типу 005), мікроконтролера, дозволило зробити можливим вимірювання абсолютної фази сигналу гармонік які з'являються в вимірювальному сигналі при кожному новому значенні тестового збуджуючого сигналу внаслідок його взаємодії з ОК і фактично використовувати один канал вимірювання і один АЦП, який кодує постійну складову.
Причому вимірювання виконують за два етапи в випадках коли рівні сигналів вищих гармонік
ОК малі і сумірні з власними вищими гармоніками перетворювача при цьому на першому етапі вимірювання визначають початкові (абсолютні) фази та амплітуди відповідних гармонік інформаційного сигналу перетворювача тестового сигналу в інформаційний без об'єкта контролю (ОК) на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу, а на другому етапі визначають початкові фази та амплітуди відповідних гармонік інформаційного сигналу з ОК на кожній відповідній ступені збуджуючого тестового сигналу, потім виконують відповідний перерахунок і визначають значення внесених змін фаз та амплітуд гармонік сигналів безпосередньо об'єктом контролю на кожному відповідному ступені збуджуючого сигналу.
Амплітуди і фази гармонік отриманого вимірювального сигналу будуть залежати від параметрів структури контрольованого матеріалу (від хімічного складу, дефектів, втоми, від температури гарту, або температури відпустки), також від рівня збуджуючого тестового сигналу від його частоти. Отримання таких залежностей від рівня тестового збуджуючого сигналу, а також від частоти тестового сигналу як відомо (111) (Патент України Мо 117542, МПК С01М 27/00,
СОМ 27/72, (2018 33/00. опубл. 10.08.2018) дозволяє однозначно визначати структуру матеріалу, і всі вище перераховані параметри.
Використання фактично одного вимірювального каналу з використанням одного АЦП при вимірюваннях фази сигналу, використання двух етапів вимірювання для визначення внесених змін фаз та амплітуд гармонік (в випадках необхідності) значно підвищує точність визначення початкових фаз і фазових зсувів вимірювального сигналу за рахунок змін структури або дефектів досліджуваного матеріалу. Крім того використання ортогонального методу цифрової обробки результатів вимірювання, також значно підвищує точність, а також завадостійкість вимірювань.
Важливим фактором є те, що запропонована система визначення структури матеріалу є дуже мобільною мас низьку коштовність і враховуючи, що аналоговий вхідний сигнал який потрапляє на АЦП є постійним, фактично може бути реалізована на сучасних мікроконтролерах типу 5ІТМ 32 з вбудованими 12-розрядними АЦП. Ця система є цифровою, за бажанням оператора мультифункціональною, комп'ютеризованою, дозволяє повністю автоматизувати як процес виконання необхідних вимірювань, так і документування (по заданих протоколах), накопичення і зберігання отриманих даних в комп'ютері, крім того дозволяє значно розширити порівняно з відомими кількість параметрів, що визначають структуру матеріалу. Вище наведене дозволяє значно підвищити достовірність та прискорити процес контролю, та легко інтегрувати розроблену систему в сучасні комплексні автоматизовані системи керуванням виробництва.

Claims (3)

ФОРМУЛА ВИНАХОДУ
1. Спосіб визначення структури матеріалу об'єкта, при якому збуджують ступенями квантову систему матеріалу, що досліджується, вимірюють фізичні величини, які характеризують властивості об'єкта збудження і параметри сигналу гармонійних складових спектра випромінювання матеріалу об'єкта, із отриманих параметрів сигналу гармонік, в блоці обробки 25 визначають структуру хвиль фотонів в межах калібрувальної довжини і в інтервалі калібрувального часу планківського масштабу, енергію і імпульс фотонів, період, частоту, циклічну частоту, початкову фазу, поляризацію і кут зсуву між початковими фазами хвиль фотонів різних гармонік, число спектральних ліній гармоніки, число фотонів, що утворюють спектральну лінію гармоніки в одиницю часу, і встановлюють закономірності зв'язку між Зо структурою електромагнітного поля і структурою квантової системи, який відрізняється тим, що при вимірюванні фізичних величин вимірювальний сигнал на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу помножують на опорний сигнал, частоту якого дискретно змінюють на частоти заданих номерів гармонік тестового сигналу на кожному ступені збуджуючого сигналу, причому вимірювання на кожній із їх гармонік виконують за два такти, при цьому, при 35 виконанні другого такту змінюють фазу сигналу опорної гармоніки на Зо градусів, результати перемножень фільтрують і отримують відповідно постійні косинусні 72 та синусні ав -А ді Віві п(фі) : і -х 2 складові, пропорційні як амплітудам Лі, так і фазам Фі дого і гармонік в вимірювальному сигналі, потім ці складові перетворюють в цифровий код і визначають речзакевефази дсркю заданих їх гармонік, а також амплітуди цих гармонік згідно виразів 40 ас, Лісуаз ас на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу, причому частоту синхронізації синтезатора тестового та опорних сигналів, а також блока керування беруть від одного синхрогенератора.
2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що вимірювання виконують за два етапи, де на першому етапі вимірювання визначають фази ота амплітуди відповідних гармонік 45 інформаційного сигналу перетворювача тестового сигналу в інформаційний без об'єкта контролю (ОК) на кожному ступені збуджуючого тестового сигналу, а на другому етапі визначають фази та амплітуди відповідних гармонік інформаційного сигналу з ОК на відповідних ступенях збуджуючого тестового сигналу, потім виконують відповідний перерахунок і визначають значення внесених змін фаз та амплітуд гармонік сигналів безпосередньо об'єктом 50 контролю на відповідних кожних ступенях збуджуючого сигналу.
3. Система контролю структури матеріалу, що містить синхрогенератор опорної частоти, який з'єднаний з входами синхронізації першого синтезатора тестового сигналу та другого синтезатора опорного сигналу гармонік, вихід якого з'єднаний з одним із входів аналогового помножувача сигналів, до виходу якого підключені послідовно з'єднані фільтр нижніх частот, 55 аналого-дифровий перетворювач та мікроконтролер, до виводів якого підключені входи керування першого та другого синтезаторів, а також вхід дискретизації аналого-дифрового перетворювача (АЦП), другий вхід аналогового помножувача сигналів підключено до виходу перетворювача тестового сигналу збудження об'єкта контролю в вимірювальний сигнал, яка відрізняється тим, що додатково введено керований підсилювач потужності тестового збуджуючого сигналу, вхід якого підключено до виходу першого синтезатора тестового сигналу, а вихід підключено до входу перетворювача тестового сигналу збудження об'єкта контролю в вимірювальний сигнал, додатково введено третій синтезатор частоти, вхід синхронізації якого разом з входом синхронізації мікроконтролера з'єднаний з синхрогенератором опорної частоти, а вихід третього синтезатора частоти підключено до одного із входів осцилографа, другий вхід якого підключено до виходу другого синтезатора опорного сигналу гармонік, причому вхід керування керованого підсилювача потужності тестового сигналу, вхід керування третього синтезатора частоти, а також комп'ютер підключено також до відповідних виводів мікроконтролера. шо і і У Кз ж ге : 5 ТЕ денну дув умов ся екю 3 ; Ї : в і / ! 5 ке | | ШЕ Е : Зі і ї ! ! ОО : и ее М ; : ї | і : ; а ; в ЗЕ ї НЕ ЯЩе ожкнакннкккк Й нти | нт шк
UAA202001862A 2020-03-17 2020-03-17 Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта UA125413C2 (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202001862A UA125413C2 (uk) 2020-03-17 2020-03-17 Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA202001862A UA125413C2 (uk) 2020-03-17 2020-03-17 Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA125413C2 true UA125413C2 (uk) 2022-03-02

Family

ID=89835327

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA202001862A UA125413C2 (uk) 2020-03-17 2020-03-17 Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA125413C2 (uk)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100561162C (zh) 一种虚拟振动台检测信号处理方法及其设备
CN105676008B (zh) 一种数字式电场传感器
CN102645585A (zh) 一种超低频正弦信号相位差的同步快速测量方法及装置
CN110865238B (zh) 一种基于准谐波模型采样算法的交流电阻测量方法及装置
CN108535544A (zh) 一种基于正交相位解调技术的高精度数字相位测量方法
CN102661782A (zh) 一种超低频振动参数量值的快速测量方法及装置
CN102495250A (zh) 一种基于Hilbert算法的准同步宽频无功电能表及其采样方法
CN103983849A (zh) 一种实时高精度的电力谐波分析方法
Augustyn et al. Improved sine-fitting algorithms for measurements of complex ratio of AC voltages by asynchronous sequential sampling
CN106291102B (zh) 一种频标比对装置及方法
Hu et al. Control rod position measurement with helix-electrode capacitance sensor in nuclear heating reactor
UA125413C2 (uk) Спосіб і система автоматизованого визначення структури матеріалу об'єкта
RU2482517C1 (ru) Трассопоисковый приемник
RU2642529C2 (ru) Способ измерения фазовых сдвигов между двумя гармоническими сигналами одинаковой частоты
CN103592513B (zh) 电力信号谐波分析方法和装置
RU2363005C1 (ru) Способ спектрального анализа полигармонических сигналов и устройство для его реализации
US6469492B1 (en) Precision RMS measurement
Zhao et al. Multi-frequency identification method in signal processing
UA125416C2 (uk) Цифровий спосіб і система визначення структури матеріалу об'єкта
CN108351285A (zh) 测量装置及材料试验机
Manstein et al. A device for shallow frequency-domain electromagnetic induction sounding
Hewitson et al. Calibration of the power-recycled gravitational wave detector, GEO 600
RU2334254C1 (ru) Устройство для электромагнитного зондирования земной коры
Zhengming et al. A new-developed multi-frequency impedance analyzing instrument used for eddy current testing based on DSP
RU2207596C2 (ru) Измерительное устройство для геоэлектроразведки