Устройство для измерения удельной электрической проводимости немагнитного листа под изоляционным покрытием

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ НЕМАГНИТНОГО ЛИСТА ПОД ИЗОЛЯЦИОННЫМ ПОКРЫТИЕМ, содержащее генератор переменного тока, накладные преобразователи, состоящие из трех разлйч ного радиуса измерительных и одной . с наименьшим радиусом возбуждающей катушек индуктивностей, компенсаторы каждой измерительной катушки, первый, и второй сумматоры, оба из которых соединены первыми входами с выходом одного из компенсаторов, первый сумматор соединен с вторым входом с выходом компенсатора измерительной катушки большего радиуса через регуляторы соответственно амплитуды н фазы, третий сумматор, соединенный одним входом с выходом первого сумматора , а другим через регуляторы соответственно амплитуды и фазы - с выходом второго сумматора, и индикатора , о тличающееся тем, что, с целью получения максимальной чувствительности, первые входы § первого и второго сумматоров соедит с: нены с входом компенсатора измеритель ной юат1пики/среднего радиуса, а второй сумматор своим вторым входом Соединен с выходом .компенсатора из ,мерительной катушки меньшего радиуса g через регуляторы соответственно амплн туды и фазы. л in эо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Ю Щ П

РЕСПУБЛИК

09) (И) 3(Я) 601 и 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВ т(ХйвчЖЫ ь

Б(ййЯОТЖ4 (21) 3356665/25-28 (22) 19;11.81 (46) 23.08.83. Бюл. М 31 (72) Л.Н.Виноградова, В.Г. Вяхорев

A .ß.ÊëåéHáåðã, В.С.Никульшин;

П.П.Олейников и В.С-. Фастрицкий (56) 1. Методы неразрушающих испытаний. Gep. с англ. Под ред. Р.Шарпа, М., Мир, 1972, с. 359-393.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 232583, кл. G 01 И 27/86, 1968.

3. Вяхорев В. Г. формирование функции влияния одного из параметров. изделия при вихретоковом контроле

ДО3518-78.-РЖ ВТЭ, сер. 0, вып. 12, 1978 (прототип) ° (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ

НЕМАГНИТНОГО ЛИСТА ПОД ИЗОЛЯПИОННЫМ

ПОКРЫТИЕМ, содержащее генератор переменного тока, накладные.преобра» зователи, состоящие из трех различного радиуса измерительных и одной с наименьшим радиусом возбуждающей катушек индуктивностей, компенсаторы каждой измерительной катушки, первый, и второй сумматоры, оба из которых соединены первыми входами с выходом одного из компенсаторов, первый сумматор соединен с вторыми входом с выходом компенсатора измерительной катушки большего радиуса через регуляторы соответственно амплитуды .н фазы, третий сумматор, соединенный одним входом с выходом первого сумматора, а другим через регуляторы соответственно амплитуды и фазы - с выходом второго сумматора, и индика- тора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью получения максимальной чувствительности, первые входы е первого и второго сумматоров соединены с входом компенсатора иэмерител ной катушки, среднего радиуса, а вто-. рой сумматор своим вторым входом соединен- с выходом компенсатора измерительной катушки меньшего радиуса Б через регуляторы соответственно ампл туды и фазы.

1037158

Изобретение относится к- неразру- шающему контролю и может рыть использовано для определения электрических параметров многослойных изделий и конструкций вихретоковым методом..

Известно устройство для измерения удельной электрической проводимости листовых изделий, содержащее генератор нескольких частот, вихретоковый накладной преобразователь, блок выделения сигналов каждой частоты, де- 10 текторы, сумматоры и индикатор $1), Недостатком устройства является низкая точность измерения информатив" ного параметра из-за потери информации о фазе сигнала в процессе детекти- . рования.

Известно также устройство для измерения удельной электрической прово. димости листа, содержащее генератор переменного тока одной частоты, два 29 накладных преобразователя различных радиусов, компенсатор измерительной катушки, усилитель и индикатор P2).

Недостатком этого устройства является то, что оно позволяет устранить )5 влияние только одного мешающего фактора при выделении полезного сигнала.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения удельной ЗО проводимости немагнитного листа под изоляционным покрытием, содержащее генератор переменного тока, накладные преобразователи, состоящие из трех различного радиуса измеритель» ных и одной с наименьшим радиусом возбуждающей катушек индуктивностей, компенсаторы,каждой .измерительной катушки, первый и второй сумматоры, оба из которых соединены первыми входами с выходом одного из компенса- 4О торов, первый сумматор соединен вторым входом с выходом компенсатора измерительной катушки большего радиуса через регуляторы соответственно амплитуды и фазы, третий сумматор, 45 соединенный одним входом с выходом первого суъвеатора, а другим через регуляторы соответственно амплитуды и фазы — с выходом второго сумматора, индикатор, входные чувствительностиI 5р сумматоров к исключаемому параметру отрегулированы противофазными и одинаковыми по .амплитуде. Устройство устраняет влияние на результат иэмЖения удельйой электрической прово.55 димости изменений толщин как изоляционного покрытия, так и листа ГЗ).

Недостатком этого устройства является невысокая чувствительность| обусловленная тем, что процесс по-: парно-последовательного суммирования осуществляется не достаточно точно.

Белью изобретения является получение максимальной чувствительности, Йель достигается тем, что в устройстве для измерения удельной элект- 65 рической проводимости немагнитного листа под изоляционным покрытием, содержащем генератор переменного тока, накладные преобразователи, сос тоящие из трех различного радиуса измерительных и одной с наименьшим радиусом возбуждающей катушек индуктивностей, компенсаторы каждой измер>; тельной катушки, первый и второй сумматоры, оба из которых соединены первыми входами с выходом одного из компенсаторов; первый сумматор Соединен вторым входом с выходом компенсатора измерительной катушки большего радиуса через регуляторы соответственно амплитуды и фазы, третий сумматор, соединенный одним входом с выходом первого сумматора, а другим через регуляторы соответствено ампли-. туды и фазы — с выходом второго сумматора, и индикатор, первый входы первого и второго. сумматоров соединены.с входом компенсатора.измеритель ной катушки среднего радиуса, а .— второй сумматор своим вторым входом соединен с выходом компенсатора измерительной катушки меньшего радиуса через регуляторы соответственно ампли туды и фазы. фа фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на фиг.2-7 — векторные диаграммы, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного .тока одной частоты, накладные преобразователи трех различных радиусов Р 1, Р;2, k 3 с измерительными катушками 2-4 соответственно и возбуждающей катушкой 5,. компенсаторы

6-8, регуляторы 9-11 амплитуды сиге-. нала, регуляторы 12-14 фазы сигнала, сумматоры 15-17 и индикатор 18 удельной электрической проводимости.

Работает устройство следующим образом.

Возбуждапщая катушка 5, запитываемая от генератора 1, возбуждает в электропроводном немагнитном листе 19 вихревые токи, электромагнитное поле которых наводит в измерительных катушках 2-4 вносимые напряжения. Контролируемый лист 19 имеет толщину „

Т+дТ, удельную электрическую проводимость Г+ SG непроводящее покрытие

20 толщиной НЫН и размещен на непроводящем основании 21. Напряжение с катушек 2-4 подаются на компенсаторы

6-8 соответственно, в которых напряжения компенсируются при установке системы электромагнитных преобразоватеЛей на изделие с максимальными или минимальными параметрами. Вносимые напряжения измерительных катушек 2-4 при изменении толщины непро« водящего покрытия, удельной электрической проводимости и толщины листа приведены на фиг,4, 3 и 2 соответ,ственно. Скомпенсированный вектор

1037158

ЬЛ7 Ища цщ (у

И Заказ 6001/46

873 Подписное

Филиал ППП "Патент", Ф Ж7 г. Ужгород, ул. Проектная, 4.вносимого напряжения катушки 2 с выхода компенсатора 6 подается через регулятор 9 амплитуды и регулятор

12 фазы на один иэ входов сумматора

15, на другой вход которого подается скомпенсированный вектор вносимого .напряжения. с катушки, 3. При изменении толщины листа на величину дТ векторы Ц д-„и 03дт вносимых напря- . жений катушек 2 и 3 различны, .поэтому регулятор 9 выравнивает.эти векторы 1О по амплитуде, а регулятор 12 устанавливает их противофазно, т.е. производится приведение вносимого напряжения катушки 2 от изменения толщины листа . на дТ к вносимому напряжению катушки 15

3 от изменения того же параметра. На вход сумматора 15 поступает напряжение с компенсатора 7, состоящее иэ суммы векторов OgbN . 03bg и напряжение с регулятора 12 фазы,,состоящее из суммы векторов О дН

° 1 t ,(), 0kb (фиг.6) .. Векторы (1 3аТ и О равны по амплитуде и противо-.

- фазнй, поэтому напряжение на выходе су атора 15 имеет векторы 0 н и 25

6 и зависит только от изменений

0 ь6 толщины покрытия и удельной электри« ческой проводимости.

Аналогичным образом производится обработка векторов вносимых напряжений с катушек 4 и 3, при этом вектор ()Адт с катушки 4 приводится. к вектору ()3 . катушки 3 с помощью регулятора 10 амплитуды и регулятора 13 фазы {фиг.5). Напряжение, на выходе сумматора 16 также не зависит от 35 изменений толщины листа, поскольку состоит из векторов 01 дн и 01666

При изменении толщины непроводя щего покрытия на величину дН вектор п,, с выхода сумматора, 16 больше вектора 6 <н с выхода сумматора 16„ поэтому с помощью регулятора 11 амплитуды и регулятора 14 фазы вектора ()@дприводится к вектору ()< н, т.е. выравнивается по амплитуде и устанавливается противофазно. На вход вторичного сумматора 17 поступают векторы 0 и 0,

15 и приведенные векторы 0(ддн и

@ с выхода регулятора 14 фазы .(фиг.7). На выходе сумматора 17 получается вектор (j„b (, зависящий только от изменений удельной электрической проводимости, который постунает на индикатор 18.

В устройстве в качестве сумматоров использованы высокочастотные трансформаторы с двумя входными и одной выходной обмотками, а в качестве регуляторов амплитуды — усилители.

Настройка устройства производится по эталонным образцам, включающим, кроме изделия с номинальными значениями удельной электрической проводимости и толщин изделия, покрытия изделия с отклонениями + aÒ, +д(Г, Í в каждом из них соответственно толщины листа, -удельной электрической проводимости и толщины покрытия.

Данное устройство позволяет получить максимальную чувствительность при измерении удельной электрической проводимости листа с отстройкой от влияния изменений толщин листа и непроводящего покрытия.