Устройство для контроля физико-механических и электромагнитных параметров материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения,управляемый генератор и вихревой преобразователь , подключенньш к выходу управляемого генератора частотомер, два амплитудных детектора и подключенньм к пх выходам компаратор, отличающееся тем, что, с целью автоматизации измерения, оно снабжено линией задержки, включенными между выходом преобразователя и входом одного из амплитудных детекторов последовательно соединенными блоком вьщеления активной составляющей , распределителем, второй выход которого соединен с входом второго i амплитудного детектора через линию задержки, а также подключенными к (Л компаратора последовательно соединенными микропроцессором и терс ииналом, выход частотомера соединен , с управляющим входом микропроцессора. М 4j О ел фгЛ.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК и1)4 G 01 N 27/80, 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABT0PCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

t (21) 3662442/25-28 (22) 09.11.83 (46) 07.08.85. Бюл. Ф 29 (72) В.В.Романов, В.И.Чаплыгин, . И.А.Романова, А.И.Цирюк, А.Ф.Попов и В.Л.Патракеев (71) Шахтинский технологический институт бытового обслуживания (53) 620.179.14 (088 ° 8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

N - 517838, кл. G 01 27/80, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР Р 665259, кл. G 01 27/90, (G 01 В 7/06), 1979. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ .ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ И ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные гене ратор пилообразного напряжения, управ

„„SU„„1171705 Д ляемый генератор и вихревой преобразователь, подключенньп к выходу управляемого генератора частотомер, два амплитудных детектора и подключенньп к нх выходам комларатор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью автоматизации измерения, оно снабжено линией задержки, включенньг ми между выходом преобразователя и входом одного из амплитудных детекторов последовательно соединенными блоком выделения активной составляющей, распределителем, второй выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора через линию задержки, а также подключенными к вйходу компаратора последовательно соединенными микропроцессором и тер" ииналом, выход частотомера соединен;

I с управляющим входом микропроцессора.

1171705

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля физико-механических и электромагнитных параметров материалов, например электропроводность, магнитная проницаемость и 5 т.д., и может быть использовано во всех областях машиностроения.

Известен вихретоковый дефектоскоп для измерения физико-механических параметров материалов, содержащий1О генератор, два вихретоковых преобразователя и экранный преобразователь, катушки которых соединены с компенсирующей схемой, выходы этой схемы подключены к входам двух детекторов, - 15 соединенных с индикатором (1J

Недостатком устройства является низкая степень автоматизации, а также использование двух преобразователей, ухудшающих метрологические харак20 теристики из-за неидентичности преобразователей.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является.устройство для контроля физико-механических параметров материалов, содержащее последовательно соединенные генератор пилообразного напряжения, " управляемый генератор, вихретоковые преобразователи, подключенный к выходу управляемого генератора частотомер.:, два амплитудных детектора и подключенный к их выходам компаратор (2) .

Недостатком известного устройства З5 является низкая степень автоматизации процесса контроля, обусловленная отсутствием автоматической обработки математических операций, наличием значительного интервала безразличия 4О на высоких частотах и пологим углом расходимости характеристик преобразователей.

Цель изобретения — автоматизация процесса измерения. 45

Цель, достигается тем, что устройство для контроля физико-механических и электромагнитных параметров маТериалов, содержащее последователь но соединенные генератор пилообраз- 50 ного напряжения, управляемый генера. тор и вихретоковый преобразователь, подключенный к выходу управляемого генератора частотомер, два амплитудных детектора и подключенный к их 55 выходам компаратор, снабжено линией задержки, включенными между выходом преобразователя и входом одного из амплитудных детекторов последовательно соединенными блоком выделения активной составляющей, распределителем, второй выход которого соединен с входом второго амплитудного детектора через линию задержки, а также подключенными к выходу компаратора последовательно соединенными микропроцессором; и терминалом, выход частотомера соединен с управляющим входом микропроцессора.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для контроля физико-. механических и электромагнитных параметров материалов; на фиг. 2 — гадограф преобразователя.

Предлагаемое устройство содержит последовательно соединенные генератор

1 пилообразного напряжения, управляемый генератор 2, вихретоковый преобразователь 3, блок 4 выделения активной составляющей сигнала, распределитель 5, первый амплитудный детектор 6, компаратор 7, микропроцессор 8, терминал 9 оператора. Второй выход распределителя 5 связан с вторым входом компаратора 7 через последовательно соединенные линию 10 задержки и второй амплитудный детектор 11, а второй выход управляемого генератора 2 подключен к частотомеру l2, выход которого соединен с управляющим входом микропроцессора 8.

На гадографе преобразователя обозначено значение искомой частоты, соответствующей максимальному значению активной составляющей измеряемого параметра (f ) . — значение частот в интервале, между которыми находится значение искомой частоты и характеризуется интервалом безраз(Еч и f<)

Этбт интервал обусловлен разрешающей способностью блоков устройства.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 питает управляемый генератор 2 напряжением пилообразной формы, тем самым изменяя его частоту питания, подаваемую на вихретоковый преобразователь 3. Измерительный вихретоковоый преобразова-. тель 3 устанавливают на изделие, а сигнал с него поступает на вход блока 4 выделения активной составляющей, далее с выхода блока 4 сигнал поступает на вход распределителя 5, ампли. тудного детектора б и первый вход

1171705 компаратора 7, на второй вход которого поступает сигнал, поступивший с второго выхода распределителя 6, прошедший через линию 10 задержки и второй амплитудный детектор 11.

На входах компаратора 7 формируются сигналы, предназначенные для сравнения. Так как по мере изменения .частоты генератора 2 величина активной составляющей изменяется, то при определенном значении частоты будет выполнено равенство

U(Цг 1 (1) где U, — сигнал на выходе линии задержки;

U — сигнал на выходе распредеа лителя 5.

В момент выполнения этого равенст ва сигнал с выхода компаратора 7 поступит на один из входов микропроцессора 8, разрешая тем самым зафиксировать значение частоты с выхода частотомера 12 в регистрах оперативной памяти микропроцессора 8. Далее с изменением частоты генератора 2 происходит процесс сравнения сигналов в компараторе 7 до выполнения условия

2. (2)

По выполнении этого условия компа ратор изменит свое состояние, что послужит микропроцессору сигналом для дальнейшей обработки информации.

При этом зафиксируется значение частоты с выхода частотомера 12 в оперативной памяти микропроцессора 8.

Обработка информации в микропроцессо ре произойдет по следующей формуле

f,+f

f (3) х

После окончания обработки информации по формуле (3) микропроцессор перейдет к следующему этапу обработки информации. В случае, если в памяти мик . ропроцессора 8 заложены данные предварительной градуировки,то микропроцес. сор 8 сравнит полученный результат с

5 градуировочными данными, далее после оптимизации этого сравнения по формуле

f„„ х = Вю. (4) где f„, f „+,,— два ближайших значения частот градиуровочного графика, расположенного в памяти

15 микропроцессора.

Высвечивается значение Х, если

В аО или Х„, если В ) О. В том

041 случае, если В=О, микропроцессор 8 обработает информацию по формуле

Х„+ Хп+1

Х и ) .25 где Х„ — значение параметра, соответствующего значению f на градуировочной кривой;

Х. — значение параметра с соотО

Ф ветствующего значению Г„+

6+1

30 на градуировочной кривой;

Х„ — значение искомого параметра, соответствующего значению

f)..

По окончании этого этапа обработки информации высвечивается значение искомого параметра Х„ терминалом оператора 9, если в памяти микропроцессора 8 находятся не градуировочные данные, а некоторая функциональ. 40 ная зависимость, то обработка будет произведена микропроцессором 8 соглас но этой функциональной зависимости.

Устройство позволит повысить степень автоматизации при обработке сиг45 нала измеряемого параметра, исключит субъективный, фактор при снятии результатов измерений и повысит метрологические характеристики прибора.

Составитель В.Чеклетов

Редактор Л.Зайцева Техред Т.Фанта Корректор В. Бутяга

Заказ 4855/37 Тирах 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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