Электромагнитный способ измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий. Пель изобретения - повышение точности измерения удельной электрической проводимости за счет уменьшения влияния колебаний зазора между преобразователем и изделием. Способ заключается в возбуждении с помощью трансформаторного преобразователя вихревых токов в изделии, перемещении преобразователя на фиксированный зазор, изменении частоты тока возбуясдения до момента равенства выходного напряжения преобразователя , установленного на изделии с зазором и без него, измерений этого изменения частоты и определении по ней удельной электрической проводимости изделия. 3 ил. i (Л to 55

CO!03 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИНЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5и 4 С 01 1(27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOlVlV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3639399/25-28 (22) 06.09.83 (46) 07.03.86. Бюл. Р 9 (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) В.Н. Буров, А.Б. Евсигнеев, Г.Ф. Меледин и В.Е. Щатерников (53) 620 ° 179. 14(088. 8) (56) Патент США 9 3488583, кл. G 01 R 33/12, 1967.

Методы и приборы автоматического неразрушающего контроля. Рига, РПИ, 1980, с. 125 (прототип). (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕ РЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ НЕФЕРРОМАГНИТНЫХ ПРОВОДЯЩИХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может использоваться для измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий.

Цель изобретения — повышение точности измерения удельной электрической проводимости за счет уменьшения влияния колебаний зазора между преобразователем и изделием. Способ заключается в возбуждении с помощью трансформаторного преобразователя вихревых токов в изделии, перемещении преобразователя на фиксированный зазор, изменении частоты тока возбуждения до момента равенства выходного напряжения преобразователя, установленного на изделии с зазором и без него, измерении этого изменения частоты и определении по ней удельной электрической проводимости изделия. 3 ил.

1216716

55

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может использоваться для измере Ья удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих изделий.

Цель изобретения — повыщение точности измерения удельной электрической проводимости.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего способ на фиг. 2 — градуировочная кривая, поясняющая принцип работы устройства согласно предлагаемому способу, на фиг. 3 — приведены годографы относительного вносимого напряжения накладного трансформаторного вихретокового преобразователя от обобщенных параметров с = и (21 ( где П вЂ” зазор между вихретоковым преобразователем и изделием.

Устройство содержит генератор 1, накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь 2, компенсатор 3 вносимого напряжения вихретокового преобразователя 2, дифференциальный усилитель 4, фазовый детектор 5, индикатор 6, генератор 7 опорной частоты, цифровой частотомер 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Перед измерением па эталонном образце устанавливают нулевое значение устройства известным образом.

Возбуждают преобразователь 2 током генератора 1 постоянной частоты, которую выбирают из условия обеспечения обобщенного параметра

В=R р — 3, где 6, „— миI нимально возможное значение удельной электрической проводимости.

Значение частоты сигнала регистрируют на цифровом частотомере 8 относительно частоты опорного напряжения, поступающего с генератора 7.

Сигнал с преобразователя 2 усиливается дифференциальным усилителем 4, цетектируется детектором 5, опорное напряжение которого подается с ком- пенсатора 3 и отражается индикатором 6. Компенсатором 3 изменяют амплитуду и фазу компенсирующего напряжения, добиваясь его равенства вносимому напряжению вихретокового преобразователя и суммируют их в усилителе 4. При этом результирующее выходное напряжение вихретокового

50 преобразователя на выбранном эталонном образце по индикатору 6 оказывается равным нулю. После этого производят измерения удельной электрической проводимости контролируемого изделия.

Измерение удельной электрической проводимости осуществляют следующим образом.

Устанавливают предварительно настроенный преобразователь на изделие и по показанию индикатора 6 фиксируют значение напряжения преобразователя. При этом регистрируется составляющая выходного напряжения вихретокового преобразователя, ортогональная току возбуждения, которая зависит как от Q,,так и от зазора между преобразователем и изделием.

Далее, вихретоковый преобразователь устанавливают над контролируе-. мым изделием с фиксированным приращением зазора, например, соответствующим ЬIII = 0,1, Как видно из годографа (фиг. 3), это приводит к изменению составляющих результирующего выходного напряжения вихретокового преобразователя, т.е. изменение зазора эквивалентно изменению б или частоты возбуждающего тока на некоторую величину, которая будет различной для различных значений удельной электрической проводимости.

Изменением частоты возбуждающего тока генератора 1 добиваются равенства на индикаторе 6 ортогональных току возбуждения составляющих результирующего выходного напряжения вихретокового преобразователя с фиксированным приращением зазора и без него. По измеренному приращению частоты возбуждающего тока, зафиксированному частотомером 8 и предварительно построенному в процессе градуировки устройства, кривой (фиг. 2) определяют удельную электрическую проводимость контролируемого изделия.

Способ позволяет повысить точность измерений при значительном колебании зазора между преобразователем и изделием. Действительно, как видно из годографа (фиг. 3), изменения зазора на фиксированную величину (by = 0ю1, 4о = О 2 и т p,.) приводят к эквивалентным приращениям

1216716!

20 не зависящим от начального значения зазора. Следовательно, изменения частоты возбуждающего тока не будут зависеть от начального значения зазора между вихретоковым преобразователем и контролируемым изделием. Поэтому для реализации способа достаточно построить лишь одну градуировочную кривую (фиг. 2) для широких диапазонов изменения удельной электрической проводимости и зазора. Кривая (фиг. 2) получена из семейства годографов (фиг. 3) для значений tI = 3-10, = 0,1-0,5, h, М= О, 1, что при начальной частоте возбуждающего тока = 10 кГц соответствует диапазону изменения удельной электрической проводимости изделий от 5 до 60 см/м.

Формула изобретения

Электромагнитный способ измерения удельной электрической проводимости неферромагнитных проводящих иэделий, заключающийся в возбуждении трансформаторным преобразователем вихревых токов и измерении выходного напряжения преобразователя, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, перемещают преобразователь на фиксированный зазор, изменяют частоту тока возбуждения до момента равенства выходного напряжения преобразователя, установленного на изделии с зазором и без него, измеряют это изменение частоты и по известной градуировочной зависимости определяют удельную электрическую проводимость.

1216716

015

Корректор Г.Решетник

Заказ 997/55

Составитель В.Филинов

Редактор С.Лыжова, Техред О.Вашишина

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

7Г ив1

<о