Устройство для электромагнитного контроля объектов

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. № 1427283. Цель изобретения - повышение быстродействия. Устройство для электромагнитного контроля объектов содержит источник питания, выполненный управляемым по частоте, подключенные к нему два индуктивных преобразователя, кольцевой диодный коммутатор, к двум точкам одной диагонали которого подключены соответственно выходы индуктивных преобразователей , а к другой диагонали подключен интегратор, выход которого соединен с входом блока ограничения по времени, блок измерения, подключенный к выходу блока ограничения по времени, последовательно соединенные регистратор частоты появления элемента объекта в зоне контроля и блок управления частотой напряжения источника питания, выходы которого подклю чены соответственно к управляющему входу источника питания и первому входу счетчика импульсов, второй вход которого соединен посредством блока ограничения по уровню с выходом интегратора 3 ил & С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ пРи Гкнт сСсР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1427283 (21) 4640536/28 (22) 24.01.89 (46) 07.01.91. Бюл. М 1 (71) Куйбышевский авиационный институт им. акад, С.П.Королева (72) В.Д.Фалкин, M.Ã,Òîëñòîïîãîâà и

А.А,Толстопогов (53) 620,179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N1427283,,кл. G 01 N 27/90. 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт, св. N.

1427283, Цель изобретения — повышение быстродействия. Устройство для электромагнитно(о контроля объектов содержит исИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и является усовершенствованием изобретения по авт. св. N.

1427283.

Цель изобретения= повышение быстродейСтвия устройства за.счет ограничения срока пребывания объекта в преобразователе.

На фиг, 1 представлена функциональная схема устройства для электромагнитного контроля объектов; на фиг. 2 — временной график процесса формирования выходного напряжения и ограничение его по времени; на фиг. 3 — временной график процесса формирования выходного напряжения и ограничение его по уровню.

Устройство содержит два идентичных индуктивных преобразователя 1 и 2, под„.,5U„1619155 А2 точник питания, выполненный управляемым по частоте, подключенные к нему два индуктивных преобразователя, кольцевой диодный коммутатор, к двум точкам одной диагонали которого подключены соответственно выходы индуктивных преобразователей, а к другой диагонали подключен интегратор. выход которого соединен с входом блока ограничения по времени, блок измерения, подключенный к выходу блока ограничения по времени, последовательно соединенные регистратор частоты появления элемента обьекта в зоне контроля и блок управления частотой напряжения источника питания, выходы которо о подключены соответственно к управляющему входу источника питания и первому входу счетчи ка импульсов, второй вход которого соединен посредством блока ограничения по уровню с выходом интегратора. 3 ил. ключенных к двум узлам одной диагонали кольцевого коммутатора 3, к другой диагонали которого подключен интегратор 4, содержащий две накопительные (интегрирующие) емкости. К выходу интегратора 4 подключен блок 5 ограничения по времени, представляющий собой формирователь временного интервала и логическую схему И и ограничивающий время формирования выходного напряжения, к выходу которого подключен преобразователь 6 выходного напряжения в код. Выход управляемого источника 7 питания соединен с преобразователями 1 и 2, а также с рабочим входом счетчика 8 импульсов, управляющий вход которого соединен с выходом блока 9 ограничения по уровню, представляющего со1619155

30

55 бой источник опорного напряжения и компаратор и ограничивающего уровень выходного напряжения. Вход блока 9 ограничения по уровню соединен с выходом интегратора 4. Вход управляемого источника T питания соединен с выходом блока 10 управления частотой напряжения источника питания, информационный вход которого соединен с выходом регистратора 11 частоты появления элемента объекта в зоне контроля.

Устройство работает следующим образом.

Один иэ преобразователей 1 устанавливается в зоне появления выступающего магнитопроводящего элемента 12 конструкции . объекта 13 контроля. При прохэждении этого элемента в зоне датчика 1 параметры этого датчика изменяются и принимают значения: по активному сопротивлению ц = ra+ Ь, по индуктивности = 1о + Ж, Второй преобразователь 2 устанавливается в той же температурной и вибрационной зоне так, что элемент объекта 13 контроля не изменяет его параметров, т,е. r2 = го и Lz = Lo, где г— активное сопротивление катушек датчиков;

Лг —; Loиндуктивность катушек датчиков; AL — вносимый разбаланс индуктивности.

Запускающий импульс подается с блока

10 управления частотой напряжения питания, который представляют собой преобразователь нап ряжения в частоту, Напряжение на блок 10 подается с регистратора 11 частоты появления объекта, который для вращающихся объектов построен на базе тахогенератора. Совместная работа управляемого источника 7 питания, блока

10 управления частотой напряжения питания,и регистратора 11 частоты появления

"элемента объекта 13 в зоне датчика обеспе.чивает соотношение отрезков времени и тц<то6 2 где tu — длительность импульса питающего напряжения;

too — время нахождения объекта в зоне датчика;

Тц — период импульсов питающего напряжения.

При таком соотношении отрезков времени ток i<, протекающий по цепи.индуктивного преобразователя 1, определяемый индуктивностью Lo+h, и сопротивлением г + h,г, за время положительного импульса питающего напряжения по цепи через кольцевой коммутатор 3 заряжает первую и разряжает вторую накопительные емкости интегратора 4, а ток iz через обмотку индуктивного преобразователя 2, определяемый индуктивностью Lo и сопротивлением г, разряжает первую и заряжает вторую емкости интегратора 4. При отрицательных импульсах питающего напряжения происходит обратный процесс. Режим заряда первой накопительной емкости интегратора 4 обусловлен токами 1> и Iz, а также

I напряжением 0к-1, где К вЂ” номер импульса, сформировавшимся на этой емкости к началу рассматриваемого периода, а заряд второй емкости интегратора 4 обусловлен соответственно токами I2 и l t, а также напряжением 0к-<, сформировавшимся на этой емкости к началу рассматриваемого периода . Импульсы питающего напряжения, соответствующие отсутствию элемента 12 объекта 13 контроля в зоне преобразователя 1, не вносят разбаланса параметров, так как при этом L< = L2 = Lo, rt = г = ro, токи i< и

iz одинаковы, они не изменяют напряжение на накопительных емкостях интегратора 4.

Переходный режим длится до того момента, когда интегральные значения токов заряда и разряда накопительных емкостей интегратора 4 станут равными, По истечении переходного периода на выходе интегратора 4 устанавливается напряжение U = U+ U .где U — установившееся напряжение на первой наИ копительной емкости интегратора, U — установившееся напряжение на второй накопительной емкости интегратора. Длительность переходного режима определяет время измерения и ограничивает быстродействие устройства.

Напряжение на выходе интегратора 4 в любой момент времени однозначно определяется вносимым разбалансом индуктивности Ь и практически не зависит от Л r.

Число импульсов N, соответствующее вре мени переходного режима, определяется разбалансом активных сопротивлений Л r, практически н е зависит от Л L.

Блок 5 ограничения по времени представляет собой формирователь временного интервала и логическую схему И, вход которой присоединен к выходу интегратора 4, выход — к преобразователю выходного напряжения в код. Блок 9 ограничения по уровню представляет собой источник опорного напряжения и компаратор, вход которого подключен к выходу интегратора 4, а выход — к управляющему входу счетчика 8 импульсов, Их действие проиллюстрировано на фиг. 2; где показаны графики процессов формирования выходных параметров (выходного напряжения и числа импульсов) для двух различных случаев измерения А и

В, соответствующих различным разбалан 1619155

Фиг 1 сам параметров индуктивного преобразоватеL ля 1, Для этих случаев IA (rB, где х = ——

r постоянная времени цепи. При ограничении времени формирования выходного напряжения блоком 5 ограничения по времени до величины Torp выходным напряжением устройства является для первого примера ОА, а для второго UB. При ограничении уровня напряжения блоком 9 ограничения по уровню до уровня Velar время, определяемое числом импульсов питающего напряжения, сокращается для первого примера до ТА, а для второго примера до TB.

TA TB

Числа импульсов NA = — и JB = — характ. т. тезируют изменение активного сопротивления преобразователя 1 соответственно для первого и второго примеров (фиг. 3). Из фиг, 3 ВиДнО, что TA < Tnep.À д TB < Тпер.в, что

5 соответствует повышению быстродействия, Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля объектов, по авт. св. N .1427283, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

10 повышения быстродействия, оно снабжено блоком ограничения по времени, включенным между выходом интегратора и блоком измерения, и блоком ограничения по уровню, посредством которого интегра15 тор соединен с управляющим входом счетчика импульсов.

Составитель Д, Молявина

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко

Редактор И. Горная

3аказ 42 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

ГКНТ ССР

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

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