Устройство для вихретокового контроля цилиндрических неферромагнитных изделий

 

Изобретение .относится к области контрольно-измерительной техники и может использоваться для измерения вихретоковын методом электропроводности цилиндрических неферромагнитных изделий. Цель изобретения - расширение диапазона измерения контролируемых изделий за счет обеспечения возможности контроля одним преобразователем изделий различного диаметра путем учета коэффициента заполнения преобразователя. Устройство содержит задающий генератор. вихретоковый преобразователь (ВТП), задатчик диаметра контролируемых изделий, выполненный в виде магазина емкостей и включенный последовательно ВТП, подключенные к ВТП и задатчику диаметра последовательно соединенные блок выделения сигнала преобразователя, пропорционального вносимым изделием в преобразователь активному и индуктивному сопротивлениям , первый функциональный блок, осуществляющий преобразование g Xg - tgM , второй функциональный блок, осуществляющий преобразование tg4i-- y, третий функциональный блок, осуществляющий преобразование , и блок деления, подключенный также к задатчику диаметров и генератору и осуществляющий преобразование 6 . При размещении контролируемого изделия в ВТП с помощью задатчика устанавливают емкость, компенсирующую часть индуктивности ВТП, вызванную зазором между преобразователем и изделием, т.е. обеспечивают условия j 1.1 з.п. ф-лы, 2 ил. I (Л 1C со Ч CD Од 00

СО1ОЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (59 4 G О1 К 27/90 л, :,,В;;

" Г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ -:., Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3529290/25-28 (22) 27.12.82 (46) 15.06.86. Бюл. № 22 (71) Харьковский. ордена Ленина политехнический институт им. В.И.Ленина (72) Б.M.Ãoðêóíoâ, В.И.Себко и В.И.Бондаренко (53) 620.179.)4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 563555, кл. С Ol N 27/90, 1976.

Авторское свидетельство СССР

¹ 774466227766, кл. G 01 N 27/90, 1978, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО

КОНТРОЛЯ НЕФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может использоваться для измерения вихретоковым методом электропроводности цилиндрических неферромагнитных изделий. Цель изобретения расширение диапазона измерения контролируемых изделий за счет обеспечения возможности контроля одним преобразователем изделий различного диаметра путем учета коэффициента заполнения преобразователя. Устройство содержит задающий генератор, „,SUÄÄ 1237963 А 1 вихретоковый преобразователь (ВТП), задатчик диаметра контролируемых изделий, выполненный в виде магазина емкостей и включенный последовательно ВТП, подключенные к ВТП и задатчику диаметра последовательно соединенные блок выделения сигнала преобразователя, пропорционального вносимым изделием в преобразователь активному и индуктивному сопротивлениям, первый функциональный блок, осуществляющий преобразование R

Иъ х — tg å, второй функциональный блок, осуществляющий преобразование

tg M у, третий функциональный блок, осуществляющий преобразование у у, и блок деления, подключенный также к задатчику диаметров и генератору и осуществляющий преобразование

1 = 4у /f,C d . При размещении контролируемого изделия в ВТП с помощью задатчика устанавливают емкость, компенсирующую часть индуктивности

ВТП, вызванную зазором между преобразователем и изделием, т.е. обеспечивают условия ) = 1.1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1237963

a Е(1- y )

ay мм

28 0,87

26 0,75

24 0,64

С, мкФ

5,82

6,75

7,91 а

50

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может ис" пользоваться для измерения нихретоковым методом электропроводности цилиндрических неферромагнитных изделий.

Цель изобретения — расширение диапазона измерения контролируемых изделий sa счет обеспечения воэможности контроля одним преобразователем изделий различного диаметра путем учета коэффициента заполнения преобразователя.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для вихретокового контроля неферромагнитных изделий; на фиг. 2 — зависимость tg p =

f(ó), где — угол характеризующий фазу магнитного потока внутри изделия; у — обобщенный параметр, зависящий от электропроводности иэделия.

Устройство содержит задающий генератор 1, вихретоконый преобразователь 2 и подключенный к нему задатчик 3 диаметра контролируемого изделия, выполненный, например, в виде магазина емкостей.

К вихретоковому преобразователю 2 и задатчику 3 подключен блок 4 выделения сигнала преобразователя, соединенный также с генератором 1. К выходу блока 4 выделения сигнала преобразователя подключены последовательно соединенные три функциональных преобразователя, 5,6,7, осуществля— юлих преобразования соотвественно

К, х - де tg p= г(У) — У У вЂ” -У где Е, х — вносимые контролируе.мым изделием активное и индуктивное сопротивления вихретоконого преобразователя; - угол, характеризующий фазу магнитного поток внутри изделия; у — обобщенный параметр, зависящий от электропроводности иэделия.

Выход функционального преобразона теля 7 соединен с входом делимого блока 8 деления, один вход делителя которого подключен к генератору 1, а другой — к эадатчику 3.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое изделие 9 помещают в вихретоковый преобразователь 2 (ВТП). При этом задатчик 3 устанавливают в положение, соответствующее диаметру контролируемого изделия 9, т.е. устанавливают такую величину емкости, которая компенсирует часть индуктивиости ВТП, на которую отличаются индуктивности вихретоковых преобразователей номинального диаметра и диаметра, равного диаметру контролируемого изделия.

Фактически задатчик обеспечивает компенсацию влияния воздушного зазора между изделием и обмоткой вихретокового преобразователя на выходной сигнал преобразователя, что равносильно приведению диаметра ВТП к диаметру изделия, т.е. к условию

1, где — коэффициент заполнения ВТП изделия.

20 В каждом конкретном случае эадатчик может быть проградуирован в значениях диаметров контролируемых изделий или н значениях с использованием зависимости

25 где С вЂ” емкость задатчика;

30 1. — индуктивность ВТП; частота напряжения питания.

Например, ВТП имеет параметры: диаметр d, = 30 мм; индуктивность

Е = 5 мГн; частота напряжения питания ) = 1 к1ц.

На этой частоте изменение диаметра иэделия приводит к изменению и соответственно емкости с задат40 чика н следующих соотношениях .

С выхода блока 4 выделения сигнала на входы функционального преобразователя 5 поступают сигналы, пропорциональные величинам вносимых активного и индуктивного сопротивле.ний ВТП, и преобразуются н сигнал, пропорциональный tg y — тангенсу угла сдвига фазы магнитного потока в исследуемом изделии. Функциональный преобразователь 6 реализует методом кусочно-линейной аппроксимации функциональную зависимость нида

1237963

bei y(berg + beiy

beiy (bery — beiy) где bery, beiy, ber, у, beiy — математические

5 функции, значения которых протабулированы в зависимости от у.

Графически эта функциональная зависимость представлена на фиг.2.

На выходе преобразователя 6 получается сигнал, пропорциональный обобщенному параметру у.

Функциональный преобразователь 7 преобразует сигнал в сигнал, пропорциональный у .

На входы блока 8 деления поступают сигналы с генератора 1, пропорциональные частоте ) питающего напряжения, с эадатчика 3 — сигнал, пропорциональный диаметру d контролируемого иэделия, с функционального преобразователя 7 — сигнал, пропорт циональный у

Блок деления выполняет операцию деления согласно выражению

Х

uJ d где 6 — электропроводность контроли30 руемого изделия; магнитная постоянная, и на выходе блока деления получается сигнал, пропорциональный электропроводности контролируемого изделия. 35

Формула иэ обретения

1. Устройство для вихретокового контроля цилиндрических неферромаг- 40 нитных изделий, содержащее задающий генератор, вихретоковый преобразователь и соединенный с ним блок выделения сигнала преобразователя, под45

) + ber y(Ьегу — beiy) 1— ber„y (bery + beiy) где К, х л вносимые контролируемым изделием активное и индуктивное сопротивление вихретокового преобразователя, выделенные блокам . выделения сигнала преобразователя; — угол, характеризующий фазу магнитного потока внутри изделия; у — обобщенный параметр, зависящий от злектропроводности изделия, и блоком деления, один вход делителя которого подключен к задающему генератору, а другой вход делителя подключен к задатчику диаметра контролируемого изделия.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что задатчик диаметра контролируемого изделия выполнен в виде магазина емкостей. ключенный к задающему генератору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона измерения контролируемых изделий, оно снабжено задатчиком диаметра контролируемого изделия, включенным между вихретоковым преобразователем и блокам выделения сигнала преобразователя, подключенными к последнему последовательно соединенными тремя функциональными преобразователями, осуществляющими преобразование соответственно

1237963

Составитель И.Кесоян

Редактор Н.Швыдкая Техред М.Ходанич

Корректор А.Обручар

Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3282/44

Производственно-полиграфическое предприятие,, г.Ужгород, ул.Проектная,4