Вихретоковый толщиномер

 

союз советских

РЕСПУБЛИК

3156 G

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCKOINY CINQETEllI CTBY

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

/И Ю (61) 696371 (21) 3361183125-28

1 (22) 05. 12.81 (46) 23.05.83 ° Бюл. И 19

{72) Л, М, Капитонова, В. Н. Буров, А. И. Меркулов и А, 6..Авсигнеев (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени ациационный институт им.. акад. С,.П, Королева (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N 696371,, кл. G 01 N 27/90, 1979, ..SU„„10! 9305 А (54)(57) ВИХРЕТОКОВЫЙ ТОЛЦИНОИЕР по авт ° св. СССР 1 696371, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он снабжен вычитателем частот, генератором тактовых импульсов и электронным ключом, соединенным с последним управляющим входом, источник постоянного напряжения выполнен двухполярным и соединен соответствующими выходами с обмоткой смещения через электронный ключ, а вычитатель частот включен между цифровым частотомером и выходом магнитотранзисторного преобразователя.

05 2 выходами с обмоткой смещения через электронный ключу а вычитатель частот включен между цифровым частотомером и выходом магнитотранэисторного преобразователя.

На чертеже представлена структурная схема.вихретового толщиномера.

Вихретоковый толщиномер содержит генератор 1, накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь 2, включающий возбуждающую катушку, подключенную к генератору 1, а также основную и дополнительную измерительные катушки (не показаны), основной и дополнительный измерительные каналы, Измерительный канал состоит из последовательно соединенных избирательного усилителя 3 и фазометра 4, а дополнительный канал - из последовательно соединенных избирательного усилителя 5 и фаэомет.ра 6, опорные входы фазометров 4 и

6 подключены к генератору 1, а входы измерительного и дополнительного каналов подключены к измерительной и дополнительной катушкам вихретокового преобразователя 2 соответственно магнитотранзисторный преобразователь 7, включающий в себя управляющую обмотку 8 и корректирующую 9 обмотки, переменный корректирующий резистор 10, обмотку 11 смещения, переменный резистор 12 смещения, рабочие обмотки 13 и 14, двухполярный источник постоянного напряжения, состоя( щий из и сто чни ка 15 положи тел ьного напряжения и источника 16 отрицател ьного напряжения, зле ктрон ный ключ 17 и генератор 18 тактовых импульсов, источники 15 и 16 постоянного напряжения соединены через электр ранний ключ 17 с обмоткой 11 смеще-., ния, а управляющий вход электронного ключа 17 подключен к выходу генератора 18 тактовых импульсов, транзисторные ключи, выполненные из транзисторов 19, 20 и резисторов 21 и

22, и трансформатор 23, соединенный через упомянутые ключи первичной обмоткой с рабочими обмотками 13 и

14, вычитатель 24 частот, подключенный входом к вторичной обмотке трансформатора 23; и цифровой частотомер 25, подключенный к выходу вычитателя 24 частот, Дополнительная измерительная га тушка вихретокового.преобразователя

2 выполнена на цилиндрическом карЦель изобретения - повышение точ50 ности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что вихретоковый толщиномер снабжен вычитателем частот, генератором тактовых импульсов и электронным ключом, соединенным с последним управляющим входом, источник по„-тоянного напряжения выполнен двухполярным и соединен соответствующими

1 10193

Изобретение относится к неразруша ющему контролю и может быть использовано для измерения толщины электропроводящих объектов.

По основному авт. св. М 696371 известен вихретоковый толщиномер, содержащий генерат>р, накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь, включающий возбуждающую катушку, подключенную к генератору, а f0 также основную и дополнительную измерительные катушки, основной и дополнительный измерительные каналы, каждый из которых состоит из последовательно соединенных избирательного усилителя и фазометра, подключенного опорным входом к генератору, вход избирательного усилителя основного канала подключен к выходу основной измерительной катушки, 20 а вход избирательного усилителя дополнительного канала- к выходу дополнительной,измерительной катушки, магнитотранзисторный преобраэовател, включающий торроидальный сердеч-2 ник и закрепленные на нем управляющую и корректирующую обмотки и обмотку смещения соответственно с переменным корректирующим резистором и резистором смещения и две встреч- З0 но включенные рабочие обмотки, подключенные к выходам последних, два транзисторных ключа и соединенный с выходами ключей трансформатор, выход основного канала соединен с управ.ляющей обмоткой магнитотранэисторного преобразователя, а выход дополнительного канала через корректирующий резистор- с корректирующей об-, моткой магнитотранэисторного преобразователя, цифровой частотомер, под. ключенный к выходу трансформатора, и источник постоянного напряжения подключенный к обмотке смещения 1,1 .

Однако для известного вихретокового толщиномера характерна недостаточная точность измерений, что càÿзано с большой величиной аддитивной погрешности.

101930

Составитель П, йкатов

Техред Т.фанта Корректор Е. Рошко

Редактор И. Николайчук

Заказ 3690/36 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, N-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r, Ужгород, ул. Проектная, 4

-3 касе, ось которого параллельна плоскости преобразователя и, следовательно, плоскости витков основ-

- ной. измерительной катушки, а плос: . кости витков параллельны обраэуюS щим каркаса, Толщинаиер работает следующим образом.

Генератор- 1- питает:током постоянной- частоты возбуждающую обмотку вих 0 ретокового преобразователя 2, кото.рый устайавливают перпендикулярно к контролируемому иэделию .(не пока .зано). Ври параллельнои расположении плоскости витков дополнительной изме- 15 рительной катушки преобразователя 2 к краю контролируемого иэделия выход ные сигналы вихретокового преобразователя 2 определяются. с основной иэмеpHTsAbHoM катушки - . Толщинои контро 20 лируемого изделия и расстоянием до края изделия, с дополнительной измерительной катушки - расстояниемдо края изделия.

Сигнал с основной измерительной катушки поступает через последовательно соединенные избирательный усилитель 3 и фаэометр 4 на управ-. ляющую обмотку 8 магнитотранэисторного преобразователя 7. Сигнал дополнительной измерительной катушки по ступает через последовательно соединенные избирательный. усилитель 5 и фазометр 6 на корректирующий резистор 10 и корректирующую обмотку

9 магнитотранзисторного преобразователя 7. Величина резистора 10 определяет корректирующий ток обмотки 9 и устанавливается при калибровке толщиномера для партии изделия заданной

40 формы. Благодаря встречному включению обмоток 8 и 9 сигнал, с рабочих обмоток

13 и 14 преобразователя 7 практически не зависит от расстояния до края иэделия, т.е. влияние краевого эф45 фекта на точность контроля толщины значительно снижается. С помощью резистора 12 и обмотки 11, подключенных к источникам 15 и 16 постоянного

5 4 напряжения через электронный ключ 17,управляемый от генератора 18 так товых импульсов, выбирается ток смещения преобразователя 7, позволяющего линеаризоват ь зависимость выходного сигнала преобразователя 7 от толщины и обеспечить реверсивный режим работы преобразователя 7.

Режим реверсивного смещения преобразователя 7 обеспечивается благодаря симметричности его характеристи-. ки управления относительно частоты.

Знак тока смещения задается источ. никами 15 и 16 напряжения, которые поочередно подключаются к обмотке

14 смещения преобразователя 7 с частотой, определяемой частотой. генера" тора 18 тактовых импульсов, Транзисторы 19 и 20,в базы которых включены резисторы 21 и 22, работают в ключевом режиме. При изменении тока рабочих обмоток 13 и 14 вследствие изменения сигналов с обмоток

8 и 9 происходит поочередное переключение транзисторов 1.9 и 20 и изменяется частота выходного напряжения магнитотранэисторного преобразователя 7. Частота сигнала трансформатора 23 греобразователя 7 после вычитания вычитателем 24 измеряется с помощью цифрового частото- мера 25, Так как разностная частота сигнала прямо пропорциональна толщине контролируемого изделия, то показания частотомера соответствуют значениям измеряемой толщины.

В толщиномере с реверсивным режимом тока смещения магнитотранэисторного преобразователя обеспечивается по сравнению с базовыми приборами

ВТФ-20, ВТФ-20 HM значительное умены" шение аддитивной составляющей погрешности, практически до величины

+(0,08-0,1) 4, что меньше исходной в несколько раэ. Кроме того, обеспечивается увеличение чувствительности прибора в 2 раза.