Устройство для бесконтактного одновременного и независимого контроля диаметра и средней толщины стенок неферромагнитных труб
Класс 42b 12oç
¹ 146957
ceca
ОПИСАНИЕ ИЗОЬРКТКНИЯ
К АВ ГОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Подписная группа № 1б4
В. Г. Хлебников, В, Г. Герасимов, A. И, Кулыгин и Ю. М, Шкарлет
УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ОДНОВРЕМЕННОГО
И НЕЗАВИСИМОГО КОНТРОЛЯ ДИАМЕТРА
И СРЕДНЕЙ ТОЛЩИНЫ СТЕНОК НЕФЕРРОМАГНИТНЫХ ТРУБ
Заявлено 22 апреля 1961 г. за ¹ 727465/26-10 в Комитет по делам изобретений и открытии при Совете Министров CCCP
Опубликовано в «Бюллетене изобретений» ¹ 9 за 1962 г.
Изобретение относится к устройствам для бесконтактного од1 овременного и независимого контроля диаметра и средней To;I!UHHhl стенок металлических неферромагнитных труб с индуктивным датчиком. по 1включенным к генератору вч (высокой частоты).
Сущность предлагаемого устройства заключается в том. что оно выполнено с двумяизмерительными каналами; с 10MollLblo одного из них —— частотного — измеряется наружный диаметр труб, а посредством другого канала — амплитудного — измеряется средняя толщина стенок труб.
Такая схема устройства позволяет одновременно производить измерения диаметра и толщины стенок труб.
На фиг. 1 показана блок-схема; на фиг. 2 — принципиальная схема без блока генератора вч.
Схема устройства состоит из следующих блоков: 1 « 7 — блоки гснераторов вч; 3 — блок измерителя диаметра труб; 4 — блок измерителя толщины стенок труб; 5 — блок питания.
С помощью индуктивного датчика (катушки), являющегося элеменТоМ колебательного контура генератора вч., одновременно измеряется наружный диаметр и усредненная по периметру толщина стенки гладких металлических неферромагнитных труб
При помещении индуктивного датчика (катушки) внутрь трубы в ее стенках под действием переменного поля возникают вихревые токи. которые вызывают размагничивающее действие, что приводит к изменению индуктивности катушки, а следовательно, к изменению частоты генератора вч.
В то же время наличие потерь от вихревых токов может быть представлено, как увеличение активного сопротивления катуш и, а cëåëîã>à№ 146957 тельно, как изменение добротности контура генератора вч Это изменение пропорционально изменению толщины стенок труб.
Таким образом, в блоке генератора вч. выделяются два напряжения: одно из них, пропорциональное изменению добротности катушки, подается в блок измерителя толщины стенок труб, а другое, пропорциональное изменению индуктивности катушки, а следовательно, изменению частоты контура — в блок измерителя д иаметра труб.
Блок 2 генератора вч используется для работы по методу сравнения, что позволяет устранить влияние изменения окружающей температуры на показания индикаторов. В этом случае в датчик блока 2 генератора вч вставляется эталонный образец, Блок 1 генератора вч собран на лампе Л1 (6%5П) по схеме с электронной связью. Колебания вч с контура, составленного из конденсаторов С. и С, и катушки L (датчика), поступают на детектор Д, собранный на диоде (Д2Е), откуда выпрямленное напряжение через делитель Ri — Rg и ограничительное сопротивление R3 поступает на сетку лампы Л измерителя толщины стенок труб. Катод лампы Л отделен от «земли» по вч дросселем L>. С помощью сопротивления R4 и конденсатора Сз на сетке лампы Л1 создается смещение.
В анодную цепь генератора вч включен контур, составленный из конденсаторов С4, С и катушки Lg Контур настроен на вторую гармонику и индуктивно связан с контуром, составленным из конденсаторов
С,, С, и катушки Е,, частотного дискриминатора, собранного на лампе Л-. (бХ2П). Нагрузкой дискриминатора служат сопротивления Rq u
Ro, зашунтированные конденсаторами Cq и Cg, напряжение с выхода частотного дискриминатора через одно из сопротивлений Rz, Rs, Rg поступает на сетку лампы Л4, измерителя диаметра труб.
Блоки 8 и 4 измерителей толщины стенок и диаметра труб представляют собой балансные усилители постоянного тока, между анодами ламп Л и Л которых включены в качестве индикаторов (измерительных приборов) микроамперметры рА (М-24).
Если измерения проводятся с эталонным образцом, то напряжения с выxoäoв амплитудного детектора и частотного. дискриминатора блока 2 генератора вч подаются на вторые половины ламп J7g и Л4 Межд анодами последовательно с индикатором включены сопротивления Rio.
1сп и Вг для регулировки чувствительности устройства в отношении отклонения диаметра труб и обмотки двух поляризованных реле Pi и Р
Реле Rg служит для защиты индикатора от перегрузок, реле Р— для включения сигнализации контроля номинального значения диаметра труб и выхода его из допуска. Подбором величины катодных сопротивлений / 1з и Я14 достигается начальная балансировка усилителя постоя ного тока.
Сопротивления Ris, Rie, Яп, R g и R g образуют с сопротивлением
Ria делитель напряжения для компенсации положительного напряжения. которое подается на вход усилителя постоянного тока.
Измеритель толщины стенок труб аналогичен измерителю диаметра труб. Компенсация влияния изменения диаметра труб на показания индикатора толщины стенок труб осуществляется путем подачи соответствующей величины напряжения с сопротивлений Rzo или Rg, включенных последовательно с детектором Дь в блок измерителя толщины стенок труб.
Компенсация влияния изменения толщины стенки трубы на показание индикатора диаметра трубы производится подачей напряжения с необходимым коэффициентом деления с сопротивлений Ry, R8, Rg детектора Д в блок измерителя диаметра. Сопротивление R» является ограничительным сопротивлением в цепи сетки лампы Л4. Переключатель П, № 14б957 служит для переключения диапазонов тОлщины степОк тр б, а пери.лю чатель П, для переключения диапазонов диаметра труб. Конденсатор С1О служит для подстройки генератора вч при переходе к контролю диаметра другой номинальной величины.
Украинский научно-исследовательский трубный институт признает промышленную полезность предлагаемой установки для трубных предприятий.
Предмет изобретения
Устройство для бесконтактного одновременного и независимого контроля диаметра и средней толщины стенок неферромагHHTHblx труб с индуктивным датчиком, подключенным к высокочастотному генератору, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью одновременного измерения диаметра и толщины стенок труб, устройство выполнено с двумя измерительными каналами, одним из которых измеряется напряжение, пропорциональное частоте генерируемых колебаний и представляющее собой функцию диаметра трубы, а другим — — напряжение, пропорциональное измерению добротности контура, являющееся функцией толщины стенок трубы, Фиг! № 146957
Редактор 3. А, Москвина Техред А. А. Камышнмкова !(орректор И. A. Шпынева
Подп. к печ, 16/IV-62 г. Формат бум. 70X108!/, Объем 0,35 иад. л.
Зак. 4306 Тираж 750 Цсва 4 коп.
ЦБТИ Комитета по делам изобретений и DTI
Москва, Центр, М. Черкасский !ep., д. 2/6.
Типография ЦБТИ, Москва, Петровка, !4.
