Устройство для измерения удельной электрической проводимости

 

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов и изделий из цветных металлов и сплавов по удельной злектрической проводимости. Цель изобретения - повьш1ение быстродействия . Устройство содержит автогенератор 1, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 обработки информации и индикатор 20. Введение в устройство компараторов 4 и 5 нижнего предела измерений и 6 и 7 верхнего предела измерений, блоков 8-II совпадения , RS-триггера 12, генератора 13 счетных импульсов, реверсивныз счетчиков 14 и 15, цифроаналоговых преобразователей 16 и 17, сумматора 18, иммитатора 19 и образование новых связей между элементами устройства способствуют достижению поставленной цели, 1 з.п.ф-лы, 1 ил. с S (Л сд сд со СП 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„Я0„„1255 S

А1 (5ц ф С 01 R 27/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1

В" л Ь."; .T,ßé

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТ0РСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3824390/24-21 (22) 13.12.84 (46) 07.09.86. Бюл. ¹ 33 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В.О.Арбузов, А.С.Бакунов и Ю.К.Федосенко (53) 621.317.332.3 (088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля качества материалов и изделий:

Справочник./Под ред.В.В.Клюева, кн.2. — М.: Машиностроение, 1976. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЪ—

НОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПРОВОДИМОСТИ (57) Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля качества материалов и изделий из цветных металлов и сплавов по удельной электрической проводимости.

Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство содержит автогенератор 1, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 обработки информации и индикатор 20. Введение в устройство компараторов 4 и 5 нижнего предела измерений и 6 и 7 верхнего предела измерений, блоков 8-11 совI падения, RS-триггера 12, генератора 13 счетных импульсов, реверсивныз счетчиков 14 и 15, цифроаналоговых преобразователей 16 и 17, сумматора 18, иммитатора 19 и образование новых связей между элементами устрой ства способствуют достижению поставленной цели, l з.п.ф-лы, 1 ил.

1255958

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий из цветных металлов и сплавов по удельной электрической проводимости. 5

Цель изобретения — повышение быстродействия.

На чертеже показана функциональная схема устройства для измерения удельной электрической проводимости. 10

Устройство содержит последовательно соединенные автогенератор 1, вихретоковый преобразователь 2 и блок 3 обработки информации, а также два компаратора 4 и 5 нижнего предела измерений, два компаратора

6 и 7 верхнего предела измерений, четыре блока,8 — 11 совпадения, RS-триггер 12, генератор 13 счетных импульсов, два реверсивных счетчика

14 и 15, два цифроаналоговых преобразователя (ЦАП) 16 и 17, сумматор

18, имитатор 19 удельной электрической проводимости и индикатор 20.

20.,1

Выходы компараторов 4 и 5 нижнего предела измерений соединены с уйравляющими входами (прямой ипи обратный счет) первого реверсивного счетчика 14 и входами блока 8

30 совпадения, выход которого подключен к одному из входов RS -триггера 12. Выходы компараторов 6 и 7 верхнего предела измерений соединены с управляющими входами второго ревер- 35 сивного счетчика 15 и входами второго блока 9 совпадения, выхоц которого подключен к второму входу RS-триггера 12„ Выходы последнего соединены с входами управления имитатора 19

40 удельной электрической проводимости и с входами блоков 10 и 11 совпадения, вторые входы которых подключены к выходу генератора 13 счетных импульсов, а выходы — к входам ревер45 сивных счетчиков 14 и 15. Выход реверсивного счетчика 14 соединен с цифровым входом ЦАП 16, выход которого подключен к одному из входов сумматора 18, другой вход которого соединен с выходом блока 3 обработки информации, выход реверсивного счетчика 15 соединен с цифровым входом

ЦАП 17,аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора 1З,а выход подключен к индикатору 20 и объеди- . ненным входам всех четырех компараторов 4 — 7.

Имитатор 19 удельной электрической проводимости содержит катушку 21 индуктивности, набор резисторов 22 и и ?3 и ключей 24 и 25, замыкающих катушку 21 индуктивности одним из резисторов 22 или 23.

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1 питает синусоицальным током вихретоковый преобразователь 2, установленный при калибровке устройства на катушку 21 индуктивностн имитатора 19 удельной электрической проводимости.

Пусть в исходном состоянии R5 -триггер 12 находится в состоянии, когда на выходе Р имеется высокий потенциал. Тогда катушка 21 индуктивности через ключ 24 замкнута резистором 22, величина которого подобрана так, что на выходе вихретокового преобразователя 2 имеется сигнал, соответствующий нижнему пределу измерений устройства. Этот сигнал поступает в блок

3 обработки информации, и с него постоянное напряжение подается на один иэ входов сумматора 18, на другой вход которого поступает напряжение с ЦАП 16. С выхода сумматора

18 постоянное напряжение в качестве опорного подается на ЦАП 17. Часть напряжения, проходящая на выход

ЦАП 17, зависит от кода счетчика

15. Это напряжение подается на входы компараторов 4 — 7. На выходе компаратора 4 присутствует напряжение высокого уровня в том случае, если выходное напряжение ЦАП 1? меньше уровня, соответствующего нижнему пределу измерений. На выходе компаратора 5 напряжение высокого уровня присутствует в том случае, если выходное напряжение ЦАП 17 больше уровня, соответствующего нижнему пределу измерений. Аналогично работают компараторы 6 и 7 относительно уровня напряжения, соответствующего верхнему пределу измерений.

Если высокий уровень на выходе компаратора 4, то счетчик 14 считает в прямом направлении, так как импульсы от генератора 13 счетных импульсов через блок 10 совпадения поступают на его вход. Счетчик 15 не из" меняет своего состояния, так как на выходе Р RS-триггера 12 низкий уровень и импульсы ат генератора 13 счетных импульсов не поступают чез 1255 рез блок 11 совпадения на вход этого счетчика. В результате на выходе

ЦАП 16 увеличивается уровень напряжения, а следовательно, увеличива— ется и уровень напряжения на выходе

ЦАП 17. Как только напряжение на выходе ЦАП 17 переходит за величину, соответствующую нижнему пределу измерений,на выходе компаратора 4 появляется низкий уровень напряжения, а на 1О выходе компаратора 5 — высокий уровень. Во время переключения компараторов 4 и 5 за счет времени задержки на переключение в течение короткого отрезка времени на обоих вхо- f5 дах блока 8 совпадения присутствует высокий потенциал. Поэтому на его выходе в этот момент появляется короткий импульс, который переключает

RS-триггер 12 в состояние, когда на 20 выходе P высокий уровень напряжения.

Это дает воэможность счетным импульсам генератора 13 поступать на вход счетчика 15 и запрещает счет счетчика 14. Одновременно размыкается 25 ключ 24 ймитатора 19 удельной электрической проводимости, и ключ 25

- замыкает цепь катушки 21 индуктивности резистором 23, величина кото- рого подобрана так, что на выходе З0 вихретокового преобразователя 2 напряжение, соответствующее верхнему пределу измерений устройства. Pe- версивный счетчик 15 изменяет свой код в прямом или обратном направлении в зависимости от того, на выходе какого компаратора (6 или 7) присутствует высокий потенциал. При этом напряжение на выходе ЦДП 17 изменяется пропорционально коду 40 счетчика 15, пока не достигает уровня, соответствующего верхнему пределу измерений устройства. При этом компараторы 6 и 7 переключаются в противоположное относительно исходного состояние, на выходе блока 9 совпадения в этот момент появляется короткий импульс, который переключает RS-триггер 12 в исходное состояние. Вновь повторяется первый цикл калибровки и .т.д, Процесс калибровки заканчивается через несколько циклов, когда переключение RS-триггера 12 из одно"

ro состояния в другое приводит к

55 изменению состояния соответствующего реверсивного счетчика 14 или 15 на единицу младшего разряда

958 4

Формула изобретения

I.Устройство для измерения удельной электрической проводимости, содержащее последовательно соединенные автогенератор, B peToKQBblH преобразователь, блок обработки информации и индикатор, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повьппения быстродействия, в него введены два компаратора нижнего предела измерений, два компаратора верхнего предела измерений, четыре блока совпадения, S -триггер, генератор счет ных импульсов, два реверсивных счетчика, два цифроаналоговых преобразо" вателя, сумматор и имитатор удельной электрической проводимости, причем выходы компараторов нижнего предела измерений соединены с управляющими входами первого реверсивного счетчика и входами первого блока совпадения, выход которого подключен к одному иэ входов RS -триггера, выходы компараторов верхнего предела измерений соединены с управляющими входами второго реверсивного счетчика и входами второго блока совпадения, выход которого под-.. ключен к второму входу RS -триггера, выходы RS -триггера соединены с входами управления имитатора удельной электрической проводимости и с входами третьего и четвертого блоков совпадения, вторые входы которых подключены к выходу генератора счетных импульсов, а выходы — к входам реверсивных счетчиков, выход первого реверсивного счетчика соединен с цифровым входом первого цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к одному из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом блока обработки информации, выход. второго реверсивного счетчика соединен с цифровым входом

-второго цифроаналогового преобразователя, аналоговый вход которого соединен с выходом сумматора, а выход подключен к индикатору и обьединенным входам всех четырех компараторов.

2. Устройство по п.l, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что имитатор удельной электрической проводимости содержит катушку индуктивности, набор резисторов и ключей, замыкающих катушку индуктивности одним as резис" торов.