Способ имитации изменения параметров электропроводящей поверхности для испытания приборов с вихретоковыми преобразователями

 

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средствам испытания приборов с вихретоковыми преобразователями. Цель изобретения - расширение области применения и повышение точности имитации. Способ основан на целенаправленном функциональном изменении электрических параметров, вносимых в измерительную катушку вихретокового преобразователя путем расположения ее на фиксированном расстоянии относительно имитационной неподвижной катушки индуктивности, цепь которой замкнута на сопротивление нагрузки, функционально изменяемой сигналами от внешних источников, и тем самым, создающей эффект, аналогичный воздействию токопроводящей поверхности при ее перемещении относительно измерительной катушки вихретокового преобразователя. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4455635/25-28 (22) 05.07.88 (46, 15.!0.90,- Бюл, У 38 (71) Харьковский филиал Центрального конструкторского 0ropo Союзэнергоремонта (72) Л.Д.Мателев, С.H.Èåíüøèêîí, В.И,Щыбулько и С.Я.Попов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР !! 135095, кл. С 01 N 27/90, 1986.

Авторское свидетельство СССР !! 1355922, кл. С 01 N 27/90, !986. (54) СПОСОБ ИМИТАЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯШЕ!! ПОВЕРХНОСТИ

ДЛЯ ИСПЫТАНИЯ ПРИБОРОВ С ВИХРЕТОКОВЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (57) Изобретение относится к измерительной технике, в частности к средИзобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для имитации изменения параметров электропроводящей поверхности, например перемещения для испытания приборов с вихретоковыми преобразователями.

Цель изобретения — расширение области применения за счет имитации различных параметров и возможности использования способа для приборов с парамет ическими преобразователями и повышение точности имитации за счет устранения влияния внешних полей.

„„SU„„>a 9 SO А1 (51)5 С 01 М 27/90 // G 01 В 5/02

2 ствам испытания приборов с вихретоковыми преобразователями. Цель изобретения — расширение области применения и повышение точности имитации.

Способ основан на целенаправленном функциональном изменении электрических параметров, вносимых в измерительную катушку вихретокового преобразователя путем расположения ее на фиксированном расстоянии относительно имитационной неподвижной катушки индуктивности, цепь которой замкнута на сопротивление нагрузки, функционально изменяемой сигналами от внешних источников, и тем самым, создающей эффект, аналогйчный воздействию токопроводящей поверхности при ее перемещении относительно измерительной катушки вихретокового .преобразователя. 4 ил.

На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства, реализующего пред- C© лагаемьш способ; на фиг.2 — структур- ) ная схема устройства имитации переме- 1 Я щения; на фиг.3 — экспериментальные © функциональные зависимости изменения частоты выходного сигнала вихретокового преобразователя с измерительной катушкой в колебательном контуре Ъ генератора (кривая 1 — при изменении зазора между токопроводящей поверхностью и измерительной катушкой; кривая 2 — при изменении величины активного сопротивления в цепи имитационной катушки, выполненной

1599756

Однотипной с измерительной и расположенной соосно и неподвижно на фиксированном расстоянии); на фиг.4 экспериментальная функциональная связь между величиной перемещения и величиной сопротивления в цепи имитационной катушки, Устройство, реализующее способ имитации перемещения токопроводящей

Поверхности для испытания прибора, содержит имитационную катушку 1, размещенную в электромагнитном

Корпусе — экране 2 цилиндрической формы и замкнутую на функционально управляемое комплексное сопротивление, выполненное, например, в виде

Преобразователя 3 напряжения U в

Величину сопротивления Z который подключен к формирователю 4 сигнала . д1 управления, например к генератору сигналов. Испытываемый прибор содержит измерительный блок 5, вихретоковый преобразователь 6, выполненный в виде измерительной катушки 7, вклю- 25 ченной в колебательный контур генератора 8, Следовательно, представляется возможность токопроводящую поверхность заменить катушкой (обмоткой), индукТНВНо связанной с измерительной катушкой вихретокового преобразователя, и рассматривать их взаимодействие на основе разработанной теории связанных контуров применительно к трансформаторам, В соответствии с этой теорией величина внесенного активного и реактивного сопротивления измерительной катушки вихретокового прео(.=50

Сущность способа заключается в следующем. 30

3 .вление взаимодействия измерительной катушки вихретокового преобразователя с токопроводящей поверхностью объекта аналогичны явлениям в индуктивно связанных контурах. При этом установка измерительной катушки вихретокового преобразователя над ,перемещающейся токопроводящей поверхностью приводит к изменению ее электрических параметров за счет 4О вносимых, а именно изменениюее активного и индуктивного сопротивления аналогично изменению величины вносимого сопротивления в первичной обмот— ке трансформатора при изменении на- 45 грузки во вторичной обмотке. разователя за счет имитационной катушки 1, замкнутой на сопротивление

2, может быть представлена в виде: г г ж У»

&н (к +к ) + (MLz+x )г "0 н Ю И

Хбн 7(EdLÎ+Õн) ф (! ) (R +R ) + (ы L +Х „) где М = к Е Ь, — коэффициеит вэвимоиндуктивности;

Кн, Х H — активное и реактивное сопротивления нагрузки в цепи образцовой катушки; индуктивность измерительной катушки; индуктивность образцовой као тушки; коэффициент связи между катушками °

Величина внесенного сопротивления имитационной катушкой 1 в измерительную катушку вихретокового преобразователя соотвечствующим образом зависит от изменения величин К и Х н составляющих нагрузки в цепи образцовой катушки при постоянном коэффициенте связи k т.е. при неизменном взаимном их положении.

Таким образом, расположение измерительной катушки вихретокового преобразователя на фиксированном расстоянии и неподвижно относительно имитационной катушки 1, замкнутой на сопротивление, позволяет имитировать перемещение токопроводящей поверхности путем изменения величины сопротивления, т,е. изменять величину вносимого электрического сопротивлеЪ ния в измерительной катушке аналогично воздействию токопроводящей поверхности, Изменением величины сопротивления в цепи образцовой катушки, замкнутой, например, только на активное сопротивление, допускающее изменение его величины по функциональному закону (гармоническому или иному), можно задавать (имитировать) перемещения объекта контроля для испытания приборов в диапазоне частот, зависящей только от возможностей функциональных преобразователей сопротивления в цепи образцовой катушки.

Способ имитации перемещения токопроводящей поверхности для испытания приборов осуществляют следующим образом.

5 15997

Вихретоковый преобразователь 6, содержащий измерительную катушку 7, включенную в колебательный контур генератора 8, устанавливают в корпусе 2 на фиксированном расстоянии Р от имитационной катушки 1. Затем, сохраняя взаимное положение катушек

1 и 7 неизменным, изменяют величину сопротивления Z в цепи имитационной катушки 1, для чего на вход преобразователя З.с формирователя 4 подают управляющий сигнал, соответствуюший характеру и величине имитируемого перемещения. Ввиду того, что при

15 неизменном взаимном положении катушек

1 и 7 коэффициент взаимоиндукции

M = const, функциональное изменение сопротивления в цепи катушки 1 при помощи преобразователя 3 соответ- 2О ствует величине и характеру изменения напряжения U на его входе, подаваемого с формирователя 4 функционального сигнала управления, например, по гармоническому или иному закону, будет изменяться величина вносимого сопротивления в измерительную катушку 7 вихретокового преобразователя 6 в полном соответствии с выражением (1), аналогично воздействию перемещающейся токопроводящей поверхности на измерительную катушку

7. В результате выполнения данных операций в цепи катушки 1 имитируют перемещение токопроводящей поверхности относительно измерительной катушки 7 вихретокового преобразователя 6. Связь между величиной сопротивления и величиной перемещения

56 устанавливается по коэффициенту преобразования преобразователя 3 либо прямым или косвенным методом измерения сопротивления в цепи имитационной катушки 1.

Формула изобретения

Способ имитации изменения пара" метров электропроводящей поверхности для испытания приборов с вихретоковыми преобразователями, заключающийся в том, что в рабочей зоне вихретокового преобразователя размещают имитационную катушку, которую индуктивно связывают с измерительной катушкой преобразователя, и изменяют вносимое в вихретоковый преобразователь сопротивление, имитируя заданный параметр электропроводящей поверхности, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения точности имитации, имитационную катушку нагружают на комплексное сопротивление и размещают соосно с измерительной, экранируют обе катушки от внешнего простран" ства и сохраняют их взаимное положение неизменным, возбуждают в контуре с измерительной катушкой колебания электрического тока, а изменение вносимого в вихретоковый преобразователь сопротивления осуществляют путем функционального изменения величины комплексного сопротивления в цепи имитационной катушки, по которой судят о величине имитируемого параметра.

1599756 ф К/2.

5 б 7 8, н

?/,5 Рб5 Лд 3 65 915 Фб5 51Р Р, Ом

Фиг У

Составитель И.Рекунова

Редактор Т,Парфенова Техред М.Дидык Корректор М Ша Р оц и

Заказ Зt 39

Тираж 522

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ С ir

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

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