Способ поверки вихретоковых толщиномеров

 

СПОСОБ ПОВЕРКИ ВИХРЕТОКОВЫХ ТОЛ1Ф1ЯОМЁРОВ, заключающийся в том, что на преобразователь толщиномера воздействуют переменным магнитным полем обмотки имитадии нормированного сигнала, регистрируют показания поверяемого толщинок(ера, сравнивают их с заданным значением толщины и по результатам сравнения определяют погрешность пове)яемого толщиномера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки, предварительно преобразователь поверяемого толщиномера устанавливают коаксиально с обмоткой имитации нормированного сигнала на фиксированном осевом расстоянии от нее, измеряют взаимные индуктивности измерительной обмотки преобразователя и обмотки имитации нормированного сигнала, измерительной и возбуждакяцей обмоток преобразователя, а также обмотки имитации нормированного сигнала и возбуждающей обмотки преобразователя, сравнивают полученные значения с значениями вз имншг индуктивноетей, из (Л С меренных аналогично для преобразоватеяя образцового толщиномера, и учитагвают результат сравнения при оценке погретдности толщиномера.

СОЮЗ СОВЕТСКИ)(ЦНЦ

РЕСПУБЛИК

{!И (11) З(50 G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3536247/25-28 ,(22) 07 ° 01 ° 83 (46) 23 ° 05.84. Бюл. В 19 (72) В.В.Сухоруков и Е.Н.,Рябцева (71).Московский ордена Ленина н ордена Октябрьской Революции энергетический институт (53) 620,179.14 (088.8) (53) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 785731, кл. & 01 N 27/90, 1980, 2. Авторское свидетельство СССР

М 502309, кл. а 01 и 27/90, 1976 (прототип) . (54) (57) СПОСОБ ПОВЕРКИ ВИХРЕТОКОВЫХ

ТОЯЩИИОМЕРОВ, заключающийся в том, что на преобразователь толщиномера воздействуют переменным магнитным полем обмотки имитации нормированного сигнала, регистрируют показания поверяемого толщиномера, сравнивают их с заданным значением толщины и по результатам сравнения определяют погрешность повеРяемого толщиномера, отличающийся тем, что, с целью повышения точности поверки, предварительно преобразователь поверяемого толщиномера устанавливают коаксиально с обмоткой имитации нормированного сигнала на фиксированном осевом расстоянии от нее, измеряют взаимные индуктивности измерительной обмотки преобразователя и обмотки имитации нормированного сигнала, измерительной и возбуждающей обмоток преобразователя, а также обмотки имитации нормированного сигнала и возбуждающей обмотки преобразователя, сравнивают ткщученные значения с зна-@

Ф чениями взаимных индуктивностей, измеренных аналогично для преобразователя образцового толщиномера, и учитывают результат сравнения .при оцен- С ке погрешности толщиномера.

Ф

1093962

Изобретение относится к методам измерительной техники и может быть использовано при проведении метрологических испытаний вихретоковых приборов неразрушающего контроля.

Известен способ калибровки вихретокового толщиномера, заключающийся в том, что в области чувствительности преобразователя создают магнитное поле, сходное по структуре с полем, создаваемым образцом, регистрируют гармонические составляющие сигнала и сравнивают их значение с эталонным (1) .

Недостатком данного способа является отсутствие контроля пригоднос- 15 ти первичного г еобраэователя.

Наиболее близким к изобретению является способ поверки вихретоковых толщиномеров, заключающийся в том, что на преобразователь толщиномера воздействуют переменным магнитным полем обмотки имитации нормированного сигнала, регистрируют показания поверяемого толщиномера, сравнивают их с заданным значением толщины и 25 по результатам сравнения оПределяют погрешность поверяемого толщиномера (2) °

Недостатком известного способа является малая точность контроля иэ-эа того, что поверке не подвергается преобразователь прибора отдельно от самого прибора.

Целью изобретения является повы" гаение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу поверки вихретоковых толщиномеров, заключающемуся в том, что на преобразователь толщиномера взаимодействуют переменным магнитным полем обмотки имитации 40 нормированного сигнала, регистрируют показания поверяемого толщиномера, сравнивают их с заданным значением толщины и по результатам сравнения определяют погрешность поверяемого толщиномера, предварительно преобразователь поверяемого толщиномера устанавливают коаксиально с обмоткой имитации нормированного сигнала на фиксированном осевом расстоянии от нее, измеряют взаимные индуктивности измерительной обмотки преобразователя и обмотки имитации нормированного сигнала, измерительной и возбужда ющей обмоток преобразователя, а также обмотки имитации нормированного сигнала и возбуждающей обмотки преобразователя, сравнивают полученные значения со значениями взаимных индуктивностей, измеренных аналогично для преобразователя образцового тол- бО щиномера, и учитывают результат сравнения при определении погрешности толщиномера.

На чертеже представлена блок-схема реализации способа с использовакием поверяемого вихретокового тол-, щнномера и устройства для поверки.

Вихретоковый толщиномер содержит генератор 1 тока, преобразователь, включающий возбуждающую 2 и измерительную 3 обмотки, блок 4 обработки и индикации сигнала. Устройство для поверки содержит обмотку 5 имитации нормированного сигнала, переключатель б, усилитель 7 с регулируемым комплексным коэффициентом усиления, имеющий сигнальный 8 и управляющий 9 входы, микроконтроллер 10 и цифроаналоговый преобразователь 11.

Обмотка 5 имитации нормированного сигнала подключена к выходу уси- лителя 7 через переключатель б.

Сигнальный вход усилителя 7 подключен к генератору 1 тока поверямого толщиномера. Управляющий вход 9 усилителя 7 через цифроаналоговый преобразователь 11 подключен к выходу микроконтроллера 10. Измерительная обмотка 3 преобразователя соединена с входом блока 4 обработки и индикации. Вход микроконтроллера 10 соединен с выходом блока 4 обработки и индикации поверяемого прибора.

В случае аналогового прибора между блоком 4 и микроконтроллером 10 включен аналого-цифровой преобразователь.

Усилитель 7 с управляемым комплексным коэффициентом усиления представляет собой стандартный усилитель с регулируемым коэффициентом усиления и фаэорегулятор. В качестве микроконтроллера 10 используется микро-IBM, например Электроника С5-12 . Блок 4 обработки и инди. кации представляет собой стандартный блок, входящий s состав поверяемого прибора.

Обмотка 5 имитации сигнала выполнена из материала с высоким удельным сопротивлением, например из манганина, с числом витков, равным номинальному числу витков возбуждающей обмотки преобразователя. При поверке вихретоковых толщиномеров с проходным преобразователем обмотку имитации сигнала выполняют с диаметром, меньше диаметра преобразователя прибора в случае наружного преобразователя прибора, и больше диаметра преобразователя прибора в случае внутреннего преобразователя.

Для обеспечения максимального взаимо. действия между обмоткой имитации сигнала и обмоток преобразователя поверяемого прибора зазор выбирается минимальным, но достаточным для свободного перемещения обмотки имитации сигнала и преобразователя прибора.

Поверку вихретоковых толщиномеров производят следующим образом.

109396 2

U2

М23

° 2лй 1ç

Составитель Ю.Глазков

Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка

Корректор И.Эрдейи

Заказ 3415/35 Тираж 823

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4

Преобразователь поверяемого прибора и обмотку 5 имитации сигнала размещают коаксиально на фиксированном расстоянии, причем в случае, если преобразователь накладного типа, преобразователь помещают на обмотку 5, если преобразователь внутреннего проходного типа вставляют преобразователь внутрь обмот- ки 5, а если преобразователь наружного. проходного типа, обмотку 5 вставляют в преобразователь. Посред° ством переключателя б обмотку 5 имитации сигнала соединяют с выходом усилителя 7 ° Возбуждающую обмотку 2 преобразователя поверяемого толщиномера замыкают накоротко, изменением коэффициента усиления усилителя 7 устанавливают фиксированное значение .тока 1 в обмотке 5 имитации нормированного сигнала, измеряют действующее значение напряжения измерительной обмотки 3 преобра" зователя поверяемого прибора и определяют взаимную индуктивность

М измерительной обмотки 3 преобразователя и обмотки 5 имитации сигнала по формуле где f - частота тока возбуждения.

Затем возбуждающую обмотку 2 преобразователя подключают к генератору 1 поверяемого толщиномера, а обмотку 5 имитации сигнала отключают от усилителя 7. Измеряют действующие значения тока возбуждения 1; и начального напряжения U< измерительной обмотки 3 преобразователя поверяемого толщиномера при отсутствии воздействия на преобразователь внешних переменных магнитных полей или электропроводящих объектов и находят взаимную индуктивность

М измерительной 3 и возбуждаю-. щей 2 обмоток преобразователя по формуле

Ua.

М

Затем измеряют действующее значение

5 напряжения Пз между выводами обмотки 5 имитации сигнала и определяют взаимную индуктивность Mav обмотки 5 и возбуждающей обмотки 2 преобразователя поверяемого толщиномера по формуле

ПЗ

2 f 1„

Если в результате сравнения значений измеренных взаимных индуктив15 костей М з, М2» и М со значениями взаимных индуктивностей, измеренных аналогичным путем для образцового толщиномера, преобразователь прибора признается прошедшим первый этап поверки, прибор калибруют, устанавливают рабочий режим, а. затем с помощью программы микроконтроллера 10 через цифроаналоговый преобразователь 11 последовательно устанавливают значения комплексного коэффициента усиления усилителя 7 такими, чтобы напряжение, вносимое в измерительную обмотку 3 преобразователя было равно напряжению, вносимому объектом контроля заданной толщины, сравнивают показания поверяемого прибора с заданным значением толщины и по результатам сравнения определяют погрешность поверяемого толщиномера.

35 Использование изобретения дает возможность проводить поверку приборов без образцовых мер, позволяет ускорить процедуру поверки, а в случае использования микроконтроллера значительно уменьшает погрешность иэза неопытности оператора. Кроме того, изобретение обеспечивает проверку взаимозаменяемости преобразователей.