Цифровое устройство для вихретокового контроля

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материала и изделий и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, металлургической промышленности в ряде других областей народного хозяйства. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет линеаризации выходной характеристики. Устройство содержит автогенератор , питаюший вихретоковый преобразователь , сигнал с которого поступает в блок обработки информации. Далее для линеаризации выходной характеристики используется аналого-цифровой преобразователь, включенный на выход блока обработки информации блок фиксированных напряжений , мультиплексорный блок, к аналоговым входам которого подключены выходы блока фиксированных напряжений, а входы управления соединены со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, имеется цифроаналоговый преобразователь с информационными входами, соединенными с выходами младших разрядов аналого-цифрового преобразователя, и с аналоговым входом, подключенным к одному из выходов мультиплексорного блока. К выходу цифроаналогового преобразователя подключен сумматор, другой вход которого соединен с вторым выходом мультиплексорного блока. Если блок фиксированных напряжений вырабатывает набор постоянных напряжений, то выход сумматора подключается непосредственно к цифровому индикатору . Для дальнейшего повышения точности измерений за счет устранения влияния дрейфов в цепях постоянного тока в блоке фиксированных напряжений могут вырабатываться переменные напряжения фиксированных амплитуд. В этом случае между сумматором и индикатором включается амплитудный детектор. Таким образом в устройстве реализуется ку очнолинейная аппроксимация выходной характеристики . 1 3. п. ф-лы. 2 ил. ю (О со N3 СО со 4 СО

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU 1323943

А1 (59 4 G 01 N 27 90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4015735/24-25 (22) 03.02.86 (46) 15.07.87. Бюл. № 26 (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (72) В. О. Арбузов, А. C. Бакунов и В. А. Смолягин (53) 550.8 (088.8) (56) Патент США № 4321539, кл. G 01 V 3/11, 1982.

Авторское свидетельство СССР № 1012012, кл. G 01 В 7/06, 1980. (54) ЦИФРОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля качества материала и изделий и может быть использовано в авиационной, машиностроительной, металлургической промышленности в ряде других областей народного хозяйства. Целью изобретения является повышение точности измерений за счет линеаризации выходной характеристики. Устройство содержит автогенератор, питающий вихретоковый преобразователь, сигнал с которого поступает в блок обработки информации. Далее для лине аризации выходной характеристики используется аналого-цифровой преобразователь, включенный на выход блока обработки информации блок фиксированных напряжений, мультиплексорный блок, к аналоговым входам которого подключены выходы блока фиксированных напряжений, а входы управления соединены со старшими разрядами аналого-цифрового преобразователя. Кроме того, имеется цифроаналоговый преобразователь с информационными входами, соединенными с выходами младших разрядов аналого-цифрового преобразователя, и с аналоговым входом, подключенным к одному из выходов мультиплексорного блока. К выходу цифроаналогового преобразователя подключен сумматор, другой вход которого соединен с вторым выходом мультиплексорного блока. Если блок фиксированных напряжений вырабатывает набор постоянных напряжений, то выход сумматора подключается непосредственно к цифровому индикатору. Для дальнейшего повышения точности измерений за счет устранения влияния дрейфов в цепях постоянного тока в блоке фиксированных напряжений могут вырабатываться переменные напряжения фиксированных амплитуд. В этом случае между сумматором и индикатором включается амплитудный детектор. Таким образом в устройстве реализуется кусочнолинейная аппроксимация выходной характеристики. 1 з. и. ф-лы. 2 ил.

1323943

Фориула из бретения

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля качества материалов и изделий.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет линеаризации передаточной характеристики.

На фиг. 1 представлена сгруктурная схема предлагаемого цифрового устройства для вихретокового контроля, на фиг. 2 — график, поясняющий работу устройства.

Устройство (фиг. 1) содержит последовательно соединенные автогенератор 1, вихретоковый преобразователь 2, блок 3 обработки информации, АЦП 4, ЦАП 5, сумматор 6 и цифровой индикатор 7, последовательно соединенные блок 8 фиксированных напряжений и мультиплексорный блок 9, входы управления которого подключены к старшим разрядам АЦП 4, один из выходов мультиплексорного блока 9 подклн)чен к второму входу сумматора 6, а другой выход — к аналоговому входу ЦАП 5.

Кроме того, устройство содержит амплитудный детектор 10, включенный между выходом сумматора 6 и входом цифрового индикатора 7.

Устройство работает следующим образом.

Автогенератор 1 питает вихретоковый преобразователь 2, сигнал с выхода которого поступает в блок 3 обработки информации. На выходе последнего появляется постоянное напряжение, величина которого зависит от контролируемого параметра как это показано, например, на фиг. 2.

Эта зависимость разбивается на 2" линейных участков (на фиг. 2 т=2). Количество таких участков определяется требуемой точностью кусочно-линейной аппроксимации.

Напряжение с выхода облока 3 обработки информации поступает на вход АЦП 4, где преобразуется в двоичный параллельный код. Блок 8 фиксированных напряжений выдает набор постоянных или переменных напряжений с фиксированной амплитудой, величина которой соответствует величине контролируемого параметра в узловых точках (Uo, Ui, ..., Uq) и младших разрядов

АЦП 4 подключены к цифровым входам

ЦАП 5, а оставшиеся т старших разрядов — к входам управления мультиплексорного блока 9, на выходах которого коммутируются в зависимости от кода т старших разрядов АЦП 4 два напряжения блока 8 фиксированных напряжений. При этом если код на выходе АЦП 40<К<

< (2" — -1), на первом выходе мультиплексорного блока 9 будет скоммутировано напряжение Uo, а на втором — напряжение

Ui — Uo, если (2 — 1) <К<2Х (2 — 1), на первом выходе будет скоммутировано напряжение Ui, а на втором — напряжение

Ьа — Ui, и т. д. Напряжение с выхода мультиплексорного блока 9 подается на ана tO

5О

55 логичный вход ЦАП 5. Таким образом, в зависимости от кода Й младших разрядов АЦП 4 на выходе ЦАП 5 напряжение линейно изменяется от 0 до Ui — Uo для первого участка, до U< — Ui для второго участка и т. д. Это напряжение поступает на один из входов сумматора 6, на другой вход которого подается напряжение с выхода мультиплексорного блока 9, т.е. Ц, для первого участка, Ui для второго участка и т. д. В результате на выходе сумматора 6 напряжение линейно зависит от величины контролируемого параметра. Если блок 8 зафиксированных напряжений вырабатывает постоянные напряжения, то на выходе сумматора 6 также будет постоянное напряжение, которое поступает на цифровой индикатор 7.

При использовании в блоке 8 фиксированных напряжений постоянного напряжения в устройстве может возникнуть дополнительная погрешность, связанная с температурным дрейфером напряжения смещения в сумматоре 6. Для прецизионного измерения в блоке 8 фиксированных напряможно использовать переменное напряжение фиксированной амплитуды; При этом полностью исключается влияние температурного дрейфа напряжения смещения операционных усилителей на точность измерений.

В этом случае на выходе сумматора 5 включается амплитудный детектор 10, преобразующий переменное напряжение 6 в постоянное, которое подается на вход цифрового индикатора 7.

1. Цифровое устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные автогенератор, вихретоковый преобразователь, и блок обработки информации, а также цифровой индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля за счет линеаризации передаточной характеристики, оно дополнительно содержит аналого-цифровой преобразователь, мультиплексорный блок, блок фиксированных напряжений, цифроаналоговый преобразователь и сумматор, вход аналого-цифрового преобразователя соединен с выходом блока обработки информации, младшие разряды выхода аналого-цифрового преобразователя подключены к цифровым входам цифроаналогового преобразователя, а старшие — к управляющим входам мультиплексорного блока, коммутируемые входы которого соединены с выходами блока фиксированных напряжений, а выходы — с аналоговым входом цифроаналогового преобразователя и одним из входов сумматора, другой вход которого соединен с выходом цифроаналогового преобразователя, а выход — с цифровым индикатором.

1323943

4(zë-1) Z(Zl7 1) ЩГ8

4 4 z

Составитель А. Мягков

Редактор А. Лежнина Техред И. Верее Корректор В. Бутяга

Заказ 2959/48 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что дополнительно содержит амплитудный детектор, вход которого подключен к выходу сумматора, а выход — к цифровому индикатору.