Имитатор к вихретоковому структуроскопу
ИМИТАТОР К ВИХРЕТОКОВОМУ СТРУКТУРОСКОПУ, содержащий излучающую катушку и блок управления, о тличающийся тем, что, с целью расширения метрологических возможностей , он снабжен включенным меж . B ;n frду блоком управления и излучающей катушкой преобразователем, реализующим функцию с 8Ь1Х ТОК на выходе функционального преобразователя-, напряжение на входе функционального преобразователя; UI - круговая частота синусот идальных колебаний, t - времяi К
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
0% 01) s(59 С 01 N 27/90
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вых их
1—
K=(2n+1)—
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OYHPblTMA (21) 3544494/25-28 (22) 18.0 1.83 (46) 30.05.84. Бюл. N 20 (72) В,Ф. Мужицкий, В.Л. Анохов, И.Г. Леонов, С.И. Воропаев, Е.Н. Герасимов, Е.Э. Палеес.и А.М. Щеглов (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 620. 179.14(088.8) (5e) 1. Авторское свидетельство СССР
Ф 502309, кл. G 01 N 27/82, 1974 (прототип). (54) (57) HMHTATOP К ВИХРЕТОКОВОМУ
СТРУКТУРОСКОПУ, содержащий излучающую катушку и блок управления, о тличающийся тем, что, сцелью расширения метрологических возможностей, он снабжен включенным между блоком управления и излучающей катушкой преобразователем, реализующим функцию ток на выходе функционального преобразователя; напряжение на входе функционального преобразователя; круговая частота синусо-. идальных колебаний;
ВРемя1 гармоники при n = О, 1, г, 3, ...; коэффициент пропорциональности
1095061
Изобретение относится к нераэру.шающему контролю и может быть использовано как метрологическое средство для проверки работоспособности, калибровки и поверки вихретоковых структуроскопов, основанных на методе высших гармоник, в которых обработка информации об измеряемом параметре ведется по амплитуде и фазе первой гармоники и амплитудам 10 высших гармоник.
Известен имитатор к вихретоковому структуроскопу, содержащий излучающую катушку и блок управления.
Последний содержит генератор высокой 15 частоты, фазовращатель, амплитудный и фазовый модуляторы, формирователь закона амплитудной модуляции, синхронизатор, формирователь закона фазовой модуляции 1.1 3. 20
С помощью такого имитатора проверяется работоспособность прибора, основанного на анализе амплитуды и фазы первой гармоники, наведенной в измерительной обмотке преобразователя, поэтому его нельзя использовать для проверки работоспособности вихретоковых структуроскопов, основанных на анализе амплитуд высших гармоник. Как известно, появле- 30 ние высших гармоник в спектре ЭДС преобразователя структуроскопа обусловлено нелинейной зависимостью магнитной проницаемости от напряженности магнитного поля. Отсутствие средств5 поверки вихретоковых структуроскопов, имитирующих нелинейные свойства ферромагнитных изделий, затрудняет внедрение приборов в промышленность, не позволяет создать единую 40 систему метрологического обеспечения.
Цель изобретения — расширение метрологических возможностей имитатора.
Указанная цель достигается тем, что имитатор к вихретоковому структу- 45 роскопу, содержащий излучающую катушку и блок управления, снабжен включенным между блоком управления и излучающей катушкой преобразователем, реализующим функцию 50
Я с1 0 51пk4)4 (алых к Ьх К= 1 где д — ток на выходе функциональВых ного преобразователя;
Π— напряжение на входе функsx ционального преобразователя, и — круговая частота синусоидальных колебаний; время;
g=(2r +11 — гармоники при n = О, 1, 2, ф а — коэффициент пропорциональности.
На фиг. 1 изображена структурная схема имитатора к вихретоковому структуроскопу; на фиг. 2 — имитатор во взаимодействии с вихретоковым структуроскопом на фиг. 3 — схема преобразователя. Имитатор содержит излучающую катушку 1, последовательно соединенные преобразователь 2 и блок 3 управления, вход преобразователя 2 подключен к выходу излучающей катушки 1.
Блок 3 управления подключается к выходу усилителя 4 мощности структуроскопа 5, причем вход усилителя 4 мощности соединен с генератором 6.
Излучающая катушка 1 имитатора вставляется в проходной преобразователь
7 (или устанавливается на .преобразователь в случае применения преобразователя накладного типа), в результате чего оказывается индуктивно связанной с измерительной обмоткой 8 преобразователя, обмотка 9 возбуждения которого соединена с выходом усилителя 4 мощности.
Устройство работает следующим образом.
Сигнал, снимаемый с измерительной обмотки 8 проходного преобразователя 7, предварительно компенсируется, после чего блок 3 управления подключается к усилителю 4 мощности, а излучающая катушка 1 вводится в проходной преобразователь 7 ° При этом синусоидальное напряжение с выхода генератора 6 усиливается усилителем 4 мощности и подается на блок 3 управления, выполненный, например, в виде делителя напряжения и осущесТвляющий регулировку амплитуды синусоидального сигнала, который затем поступает на преобразователь 2. Включение нелинейного элемента приводит к искажению формы тока, протекающего по излучающей катушке 1, в результате чего в его составе и в составе наведенной в измерительной обмотке 8 ЭДС появляется спектр гармонических составляющих.Для имитации необходимо, чтобы спектр наведенной ЭДС был идентичен спектру изделия. Это условие может
3 10 быть выполнено с помощью преобразо- вателя, в котором реализована функция
В схеме преобразователя (фиг. 3) в качестве нелинейного элемента используется, например, усилитель на транзисторе V с установленным . уровнем отсечки резисторами R, R., R > так, что он работает в нелинейном режиме. В этом случае в спектре тока, протекающего по излучающей катушке 1 имитатора, а следовательно, в составе наведенной ЭДС проходного преобразователя 7 появляются нечетные гармоники, адекватные ферромагнитному образцу, причем их уровень определяется амплитудой сигнала, поступающего с выхода усилителя 4 мощности и блока 3 управления. С ростом амплитуды сигнала уровень гармоник возрастает.
Проверка работоспособности структуроскопа с помощью предлагаемого имитатора осуществляется следующим образом.
Имитатор подключают к выходу усилителя 4 мощности, предварительно выставив необходимый ток в возбуж95061 4 дающей обмотке 9 проходного преобразователя 7; Проводят компенсацию
ЭДС, наведенной в измерительной обмотке 8 проходного преобразователя
7, затем помещают катушку 1 имита" тора в проходной преобразователь
7. За счет дополнительного поля имитатора в измерительной обмотке 8 проходного преобразователя 7 струк10 туроскопа возникает дополнительная
ЭДС как первой, так и высших гармоник в том числе третьей, пятой. В режиме работы структуроскопа по первой гармонике проверяют работоспособность прибора, вращая фаэовращатель на
360 (не показан) ° В режиме работы структуроскопа по высшим гармоникам при заданном токе возбуждения производят компенсацию ЭДС третьей, пятой и других гармоник на выходе измерительного канала (не показан). Затем с помощью блока 3 управления, изменяя амплитуду тока, подаваемого в излучающую катушку 1 имитатора, про2S веряется работоспособность структуроскопа.
Использование изобретения позволяет расширить метрологические свойства имитаторов и воспроизводить ферромагнитные свойства изделий, следовательно, отказаться от стандартных образцов.
1095061
Составитель И. Рекунова редактор Н, Лазаренко Техред М.Кузьма Корректор А. Повх
Заказ 3585/25 Тираж 823 Подписное
ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
