Преобразователь толщины в интервал времени

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при измерении толщины материалов электромагнитными методами. Целью изобретения является увеличение производительности контроля за счет упрощения процесса калибровки. При контроле толщины накладные блоки 13 и 14 размещают по разные стороны контролируемого изделия. Используя различные комбинации включения обмоток 25-28 как в качестве источников поля, так и в качестве преобразователей, регистрируют соответствующие временные соотношения между временем намагничивания и размагничивания. Так как обмотки фиксированы относительно друг друга, полученные временные интервалы соответствуют вполне определенным толщинам. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

0% (311

А2 (51) 5 0 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ fHHT СССР

1 (61) 13?2080 (21) 4370545/25-28 (22) 25,01,88 (46) 15.01.90. Бюл. ¹ 2 (72) В.Г.Брандорф, И.В.Гершберг. и Ж.А.ямпольский (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1322080, кл, G 01 В 7/06, 18. 04.86. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОЗПЩ4НЫ В ИНТЕРВАЛ BPFNEHH (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике.и может быть использовано при измерении тол. щины материалов электромагнитными ме2 тодами. Целью изобретения является увеличение производительности контроля за счет упрощения процесса калибровки. При контроле толщины накладные блоки 13 и 14 размещают по разные стороны контролируемого изделия. Используя различные комбинации включения обмоток 25-28 как в качестве источников поля, так и в качестве преобразователей, регистрируют соответствующие временные соотношения между временем намагничивания и размагничивания. Так как обмотки фиксированы относительно друг друга,- полученные временные интервалы соответствуют вполне определенным толщинам.

2 ил.

1536190

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может быть использовано при измерении толщины материалов электромагнитными методами и является усовершенствованием изобретения по авт. св. Р 1322080.

Цель изобретения — увеличение производительности контроля за счет упрощения процесса калибровки, 10

На фиг. 1 приведена структурная схема преобразователя толщины в интервал времени; на фиг. 2 — эпюры сигналов в контрольных точках.

Преобразователь содержит последовательно соединенные источник 1 пилообразного тока и катушку 2 индуктивности, двухполюсный трехпозиционный переключатель 3, индукционные преобразователи 4 и 5, выполненные с отводами и индуктивно связанные с катушкой 2 индуктивности, и два переменных резистора 6 и 7, подктпоченные соответственно к выводам индукционных преобразователей 4 и 5

Кроме того, устройство включает последовательно соединенные ключ 8, подключенный к подвижному контакту переменного резистора 7, блок 9 интегрирования нуль-орган.10 и блок

11 управления, клемму 12, подключенную к нторому входу блока 11 управления и предназначенную.для подачи ннеп|них синхроимпульсов, и накладные блоки 13 и 14.

В состав устройства также входят ключ 1 5, подключенный к входу блока 9 интегрирования, управляющий вход ключа 15 объединен с входом источника

1 пилообразного тока и соединен с выходом блока 11 управления, и выход40 ную клемму 16, объединенную с управляющим входом ключа 8. и подключенную к второму выходу блока 11 управления.

Днухполюсный трехпоэиционный пере, ключатель 3 образуют две подвижные клеммы 17 и 18, подключенные соответственно к катушке 2 индуктивности и входу клоча 15, и шесть неподвижных клемм 19 — 24.

Накладной блок 13 содержит обмотку 25 индукционного преобразователя, подключенную к клеммам 22 и 23 и подвижному контакту переменного резистора 6, и дополнительную обмот- 55 ку 26, подключенную к клемме 20 и второму выходу источника 1 пилообразного тока, жестко коаксиально закрепленную относительно обмотки 25 индукционного преобразователя.

Накладной блок 14 содержит обмотку 27 источника поля, подключенную к второму выходу источника 1 пилообразного тока и объединенным клеммам 19 и 21, и дополнительную обмотку 28, закрепленную жестко коаксиально относительно обмотки 27 источника поля и подкюпоченную к подвижному контакту переменного резистора 6 и клемме 24.

На фиг. 1 также обозначен объект

29 контроля.

Устройство работает следующим об разом.

Накладные блоки 13 и 14 накладывают соосно на поверхности объекта 29 контроля . Пус ть дв ухполос ный трехпозиционный переключатель 3 находится в перном (верхнем по фиг. 1) положении. Источник 1 пилообразного тока формирует н обмотке 27 источника поля пилообразный ток (1 ) (фиг. 2). Синхронизация работы осуществляется импульсами, формируемыми блоком 11 управления, частота которых выбирается такой, чтобы временной интервал соответствовал двум условиям: величина должна быть о больше времени существования возмущенного поля вихревых таков в неферромагнитном объекте 29 контроля и кратна периоду питающей сети, что исключает влияние электропроводнос" ти на точность преобразования и обеспечивает высокую помехозащищенность, В момент 1, начала обратного хода ток начинает спадать до нулево-. го значения, ключ 15 замыкается, Импульсное напряжение е;(t) отрица-. тельной полярности интегрируется бло" ком 9 интегрирования на временном интервале t - t достигая стационарного значения. В момент.t клоч

1 5 размыкается и одновременно вновь возникает пилообразный ток х(t,), На временном интервале Ь = 1 = -„ блок 9 интегрирования отключается от источников сигналов H выполняет функцию аналоговой памяти устройства.

На этом же интервале нсе ЭДС достигают своих стационарных значений, пропорциональных скорости нарастания тока 1(т,). В момент t, замыкается ключ 8 и на нход блока 9, интегриро"

5 153 вания подается постоянная ЭДС ео() положительной полярности, вследствие чего выходное напряжение U (t,) линейно уменьшается. В момент t>., ког1=! да 11б(1„,) = О, срабатывае г нульаргай 10, который воздействует на блок 11 управления так, что ключ 8 размыкается и напряжение IJ (С) ос5 тается равным нулю до начала следующего аналогичного цикла преобразования (момент t ), Интервал си; — — t, является выходной величиной преобразователя толщины в интервале времени. Так как в указанном выше положении двухполюсного трехпозиционного переключателя 3 обмотка

27 выполняет функцию источника поля, а обмотка 25 — индукционного преобразователя этого поля, то .интервал времени есть функция измеряемой толщины Т, а эта положение соответствует режиму преобразования толщины в интервал времени.

Ва в-ором положении двухполюсного трехпозиционнаго переключателя

3 (среднем по фиг. 1) ток i(t ) протекает по дополнительной обмотке 26, выполняющей функцию источника поля, а ЭДС.снимается с обмотки 25, которая, как и в предыдущем случае, выполняет функцию преобразователя этого поля, Так как коэффициент взаимаиндукции между обмотками 25 и 26 есть величина неизменная, та рассматриваемая ЭДС имеет неизменные параметры. Остальная часть схемы функционирует аналогично описанному. При этом величина выходного временного интервала ь „;- есть величина неизменная.

В третьем положении двухпалюсного трехпозицианного переключателя

3 (нижнем по фиг. 1 ) источником поля является обмотка 27, а индукционным преобразователем этого поля дополнительная обмотка 28 . При этом выходной интервал времени Т„; также является величиной постоянной.

Коэффициенты в заимоиндукции между обмотками 25 и 26, а также между обмотками 27 и 28 выбирают разными и такими, чтобы один из них соответ/ ствовал значению >; =,, близкому началу диапазона преобразуемых толщин Т„„„„, а второй — концу этога диапазона Тх ма„, ° Таким Образом, значения указанных коэффициентов вэаимаиндукции являются теми обраэцо61 90 для преобразования толщины в интер30 вал времени.

Выми мерами, которые испальзуютс я для выполнения операции калибровки.

Калибровка выполняется в следующей паследавате,1п. ности., Вначале дву: по.1посный трехпозиционный переключатель 3 устанавливают во второе полажение и получают соответствующее значение величины, „

Затем ега переключают в третье полажение и аналсгична получают второй отсчет. По значениям (номинальным), известным па результатам настройки при изготовлении преобразователя толщины в интервал времени, и полученным отсчетам судят о том, какие органы калибровки — подвижные контакты переменных резисторов 6 и

7 — и в как.1ю сторону следует переместить. Затем ва втором и третьем положениях двухполюсного трехпозицианного переключателя 3 проверяют отсчеты и при необходимости вновь выполняют операции калибровки да совпадения получаемых и номинальных отсчетов. Далее переводят двухполюсный трехпозицианный переключатель 3 в первое положение и используют ега

Формула изобретения

Преобразователь толщины в интервал времени па авт. св, Р 13?2080, атличающийся тем,что, с целью увеличения производительности, он снабжен двухпалюсным трехпозиционным переключателем, подвижные клеммы которого подключены соответственна к катушке индуктивности и входу второго ключа, и двумя дополнительными обмотками, жестка коаксиально закрепленными относительно обмо-. ток соответственна индукционного преобразователя и источника поля, второй вывод обмотки источника поля подключен к обьединенным первой и третьей клеммам двухполюсного трехпозиционного переключателя, второй вывод обмотки индукционного преобразователя подключен к четвертой и пятой клеммам двухполюсного трехпазиционнаго переключателя, первая дапол. нительная обмотка падкюпочена к второй клемме двухполюсного трехпозицианного переключателя и второму выходу источника пилообразного тока, .вторая дополнительная обмотка пад7 } 5. 36} 90

+ pi

Р n 2 fs п ф

Составитель 10. Глазков

Техред П.Capp окова

Корректор Т. Палий

Редактор А. Огар

Заказ 99 Тираж 493 Подписное

}3}}И}!}!}! Государственного комите ra и э изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Мос ква, Ж- 35, Раушская нао., д. 4/5

}!р. и. во,и твенно-издательский комбинат "!}атент", г.ужгород, ул. Гагарина, }0! клк>чена к нес той клемме двухполюсного трехпо эициоиного переключателя и иодвижиому к< итакту второго г< ременного ре зисто}ъа °