Устройство вихретокового контроля расстояния

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия. Повышение точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия достигается путем формирования фазочувствительного суммарного напряжения рабочего и компенсационного вихретоковых преобразователей, слабо зависящего от электропроводности изделия. Рабочий и компенсационный вихретоковые преобразователи 4 и 5 соответственно запитываются напряжениями двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90° относительно друг друга. В устройстве фазовый сдвиг суммарного сигнала U<SB POS="POST">12</SB> с выхода сумматора 14 поступает на вход вычитателя 15, с выхода которого на выходную шину 20 подается код, соответствующий отклонению торца рабочего вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния. Разность кодов расстояний формируется в вычитателе 15 с помощью задатчика 21 образцового кода. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 б 01 В 7 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4408319/25-28 (22) 11.04.88 (46) 07.01.90. Бюл. № 1 (72) Л. Я. Новиков, В. Ф. Бобров и А. 3. Хрипунов (53) 620.079.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 819571, кл. G 01 В 7/06, 1976.

Заявка Великобритании № 2138145, кл. G 01 В 7/14, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ВИХРЕТОКОВОГО

КОНТРОЛЯ РАССТОЯНИЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля заданного расстояния до электропроводя щего изделия. Повышение точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия достигается пу

2 тем формирования фазочувствительного суммарного напряжения рабочего и компенсационного вихретоковых преобразователей, слабо зависящего от злектропроводности изделия. Рабочий и компенсационный вихретоковые преобразователи 4 и 5 соответственно запитываются напряжениями двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90 относительно друг друга. В устройстве фазовый сдвиг суммарного сигнала (1 с выхода сумматора 14 поступает на вход вычитателя 15, с выхода которого на выходную шину 20 подается код, соответствующий отклонению торца рабочего вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния. Разность кодов расстояний формируется в вычитателе 15 с помощью задатчика 21 образцового кода. 2 ил.

1534294

KI) = К + К вЂ” Ко.

Изобретение относится к неразрушаюгцему контролк) и может быть использовано для контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия.

Цель изобретения — повышение точности контроля заданного расстояния до электрог. роводягцего изделия путем формирования )азочувствительного суммарного напряжения рабочего I компенсационного вихрето ковых преобразователей, слабо зависящего от электропроводности изделия.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства вхретокового контроля расстояния; на фиг. 2 — векторная диаграмма, поясни)ощая работу устройства.

Устройство вихретоковс го контроля расстояния состоит из последова-..ельно соединенных генератора 1, делителя 2 частоты и фазорасгцепителя 3, рабочего вихретокового преобразователя 4 и компенсационного вихретокового преобразователя 5, возбужда)общие обмотки 6 и 7 вихретоковых преобразователей 4 и 5 подключены к первому и второму выходам фазорасгцепителя 3, измерительные обмотки 8 и 9 вихретоковых преобразователей 4 и 5 соединены последовательно-встречно и расположены со стороны рабочих торцов преобразователей. Кроме того, устройство cocTDI.T из последовательно соединенных фильтра 10 низкой частоты, усилнгеля !1, квантователя 12, регистра 13

:Io синхронизирующему вход>, сумматора

I4 и вычитателя 15, последовательно соединенных фильтра 16 низкой частоты, усилителя 17, квантователя l8 и регистра 19 по синхронизируюгцему входу, выход регистров 19 соединен с вторым входом суммагора !4, выход вычитателя 15 с выходной ц.ино". 20. Устройство содержит также задатчик 21 образцового кода, соединенный выходом с вторым входом зычитателя 15, и контрольный образец 22, установленный на a;ÄIa)IIIoil расстоянии от рабочего торца компенсационного вихретоковсго преобразователя 5. Обгцая точка измерительных обмоток 8 и 9 подключена к первому ьыводу входа фильтра 16 низкой частоты, свободный вывод измерительной обмотки 9 подключен к первому выводу входа фильтра !

О низкой частоты, а свободный вывод измерительной обмотки 8 соединен с вторыми выводами Входов филь! ров 1 0 и 16.

Информационные входы регистров 13 и 19 соединены с выходом делителя 2 частоты, вторые входы квантователей 12 и 18 сое.,инены с вторым выходом генератора 1.

Устройство работает следук)гцим образом.

Генератор вырабатывает тактовые им-! Il I bChI, которые IIOCT) IIBK)T Ila делитель 2 IdcT0ты, формирующий сигналы кодовой развертки. В фазорасгцепителе 3 из них образуются напряжения двух фаз для питаII03t)i ждавших 00)loTOk 6 H 7 в ixpeоковых иреооразователей 4 и 5. Напряже5

35 ния фаз выдаются в виде двух импульсных последовательностей, сдвинутых по фазе на 90 относительно друг друга.

При установке рабочего вихретокового преобразователя 4 на заданном расстоянии от электропроводягцего изделия 23 на измерительных обмотках 6 и 7 оказываются равные по амплитуде, но сдвинутые на 90 сигналы, отмеченные на фиг. 2 как U i и 142 соответственно. Суммарный сигнал изображен вектором Ulz, отстояшим от векторов Ui u

U> на 45 . Перемещение рабочего вйхретокового преобразователя 4 относительно электропроводящего изделия 23 вблизи от заданного расстояния до него вызывает изменение напряжения U i. Напряжение Uq остается неизменным. Йа фиг. 2 представлена векторная диаграмма для случая, когда измененное значение напряжения на измерительной обмотке 6 рабочего вихретокового преобразователя 4 отображается вектором Ul, сдвинутым по фазе ртносительно напряжения Ui на угол Ipz. При этом суммарное выходное напряжение прес)бра/ зователей 4 и 5 равно UI, а его сдвиг по фазе относительно напряжения UIp равен (pi.

Полное изменение фазы (pI2 выходных сигналов преобразователей 4 и 5 равно (pI2=

= — IPI+IPaB устройстве фазовые сдвиги этих сигналов относительно первой импульсной последовательности преобразуются B коды KI и К2, из суммы которых вычитается эталонный код Ко, соответствующий фазовому сдвигу сигнала 1!12, в результате чего на выходную шину 20 выдается код К 2, соответствующий отклоненик) положения первого вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния до электропроводящего изделия 23

Для этого сигналы с измерительных обмоток 8 и 9 проходят через низкочастотные фильтры 10 и 16. Выделяемые на их выходах первые гармоники сигналов подаются через усилители 11 и 17 на первые входы квантователей 12 и 18, в которых они синхронизируются импульсами, поступаюгцими с второго выхода генератора 1, и преобразуются в квантованные по фазе строб-импульсы. Выходные сигналы квантователей 12 и 18 приходят на синхронизирующий вход регистров 13 и 19, в которых они фиксируют значения кодов, оказавшиеся в момент их прихода на информационном входе соответствующего регистра и эквивалентные фазовым сдвигам выходных сигналов вихретоковых преобразователей 4 и 5 относительно первой импульсной последовательности. Значения кодов, записанные в регистры 13 и 19, поступают на входы сумматора 14, а с его выхода — на первый

1534294

Формула изобретения 2

glitz. 2

Составитель П. Шкатов

Редактор С. Патрушева Техред И. Верес Корректор Н. Король

Заказ 34 Тираж 492. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат «Патент>, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 вход вычитателя 15. На второй вход вычитателя 15 подается с задатчика 21 образцовый код, равный коду на выходе сумматора 14, образующемуся при установке рабочего вихретокового преобразователя 4 на заданное расстояние от электропроводящего изделия 23. При этом с выхода вычитателя 15 на выходную шину 20 выдается код, соответствующий отклонению торца рабочего вихретокового преобразователя 4 от заданного расстояния до электропроводящего изделия 23.

Контрольный образец 22 выполняется из аналогичного электропроводящему изделию

23 материала. Это позволяет уменьшить зависимость результатов измерения от электрофизических свойств изделия.

Устройство вихретокового контроля расстояния до электропроводящего изделия, содержащее накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь с измерительной обмоткой, размещенной со стороны рабочего торца преобразователя, генератор, низкочастотный фильтр, усилитель, соединенный входом с выходом низкочастотного фильтра, и вычитатель, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля заданного расстояния до электропроводящего изделия, оно снабжено компенсационным вихретоковым преобразователем, идентичным рабочему, делителем частоты, фазое расщепителем, подключенным входом к выходу генератора через фазорасщепитель, первым и вторым выходами — к возбуждающим обмоткам рабочего и компенсационного вихретоковых преобразователей соответственно, последовательно соединенными усилителем, квантователем, регистром по синхронизирующему входу и сумматором, подключенным к первому выходу вычитателя, последовательно соединенными вторыми

) О фильтром низкой частоты, усилителем, квантователем и регистром по синхронизирующему входу, подключенным к второму входу сумматора, задатчиком образцового кода, соединенным с вторым входом вычи15 тателя, в-.орые входы первого и второго квантователей соединены с вторым выходом генератора, выход делителя частоты соединен с информационными входами первого и второго регистров, измерительные обмотки рабочего и компенсационно20 го вихретоковых преобразователей соединены последовательно-встречно и подключены общей точкой к первому выходу входа второго фильтра, свободный вывод измерительной обмотки компенсационного вихретокового преобразователя соединен с первым

25 выводом входа первого фильтра низкои частоты, общая точка соединенчых между собой выводов измерительных обмоток подключена к вторым выводам входов первого и второго фильтров низкой частоты, а

ЗО выход вычитателя подключен к выходной шине.