Устройство для определения месторасположения линейных электропроводящих изделий

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для бесконтактного измерения месторасположения линейных электропроводящих изделий. Цель изобретения - повышение точности определения месторасположения . Для этого устройство содержит генератор, вихретоковый преобразователь , измерительный элемент которого выполнен в виде двух ортогональных катушек , коммутатор, измерительно-управляющий модуль с микропроцессором и индикатор, а также возбуждающую систему в виде решетки из взаимно перпендикулярных линейных проводников и дополнительные измерительные элементы, выполненные в виде ортогональных катушек . При этом оси катушек ориентированы по направлению линейных проводников, измерительные элементы через коммутатор подключены к измерительно-управляющему модулю, информационный выход которого подключен к индикатору, а управляющие выходы - к генератору и коммутатору . 2 ил. ел с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Я)5 G 01 В 7/30

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4719140/28 (22) 15.06.89 (46) 15.01.92. Бюл. М 2 (71) Московский институт приборостроения (72) С.Ф. Лазарев (53) 531.717.55(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

3Ф 527589, кл. G 01 B 7/30, 1976, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕСТОРАСПОЛОЖЕНИЯ ЛИНЕЙНЫХ

ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике, а именно к устройствам для бесконтактного измерения месторасположения линейных электропроводящих изделий. Цель изобретения— повышение точности определения местоИзобретение относится к неразрушающему контролю и обнаружению электропроводящих иэделий и может быть использовано в приборостроительной и машиностроительной промышленностях, а также в других областях нородного хозяйства, где необходимо определить координаты линейных электропроводящих иэделий, а также проводников по которым протекает переменный ток, Известны устройства для обнаружения электропроводящих изделий, основанные на методе вихревых токов, в которых измерительный элемент вихретокового преобразователя выполнен в виде круглой или квадратной рамки.

К основным недостаткам этих устройств следует отнести то, что они не позволяют

»5U 1705696 А1 расположения. Для этого устройство содержит генератор, вихретоковый преобразователь, измерительный элемент которого выполнен в виде двух ортогональных катушек, коммутатор, измерительно-управляющий модуль с микропроцессором и индикатор, а также возбуждающую систему в виде решетки из взаимно перпендикулярныхлинейных проводников и дополнительные измерительные элементы, выполненные в виде ортогональных катушек, При этом оси катушек ориентированы по направлению линейных проводников, измерительные элементы через коммутатор подключены к измерительно-управляющему модулю, информационный выход которого подключен к индикатору, а управляющие выходы — к генератору и коммутатору. 2 ил. определить координаты электропроводящего изделия, а только зафиксировать его наличие, Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, позволяющее определить направление расположения линейного электропроводящего изделия относительно преобразователя, содержащее генератор и соединенный с ним вихретоковый преобразователь, измерительный элемент которого выполнен в виде двух ортогональных катушек.

Однако и это устройство не позволяет однозначно определить координаты расположения контролируемого иэделия, если оно смещено относительно центра вихретокового преобразователя.

1705696 4

V1èç

tg a>— 1изп и tg az—

Ч2изп

40

Цель изобретения — повышение точности определения координат.

Поставленная цель в устройстве для определения месторасположения линейных электропроводящих иэделий, содержащем генератор и вихретоковый преобразователь, измерительный элемент которого выполнен в виде виде двух ортогональных катушек, достигается тем. что оно снабжено коммутатором, измерительно-управляющим модулем с микропроцессором и индикатором, а также возбуждающей системой в виде решетки из взаимоперпендикулярных линейных проводников, и тремя дополнительными измерительными элементами, выполненными в виде ортогональных катушек, оси катушек ориентированы по направлению линейных проводников, измерительные элементы через коммутатор подключены к измерительно-управляющему модулю, информационный выход которого подключен к индикатору, а управляющие выходы — к генератору и коммутатору.

На фиг. 1 представлена конструкция вихретокового преобразователя; на фиг, 2— блок-схема устройства.

Вихретоковый преобразователь (фиг, 1) содержит возбуждающие системы 1 и 2 из линейных проводников и измерительные элементы из ортогональных катушек 3-6.

Линейное электропроводящее изделие 7 расположено под вихретоковым преобразователем.

Блок-схема устройства для определения месторасположения электропроводящих изделий (фиг. 2) содержит генератор 11, выход которого подключен к возбуждающим системам 1 и 2. Измерительные элементы 3 — 6 вихретокового преобразователя подключены через коммутатор 8 к измерительному входу измерительно-управляющего модуля 9, информационный выход которого подключен к входу индикатора 10, а выходы управления подключены соответственно к генератору 11 и коммутатору 8.

Устройство работает следующим образом.

Управляющий сигнал с измерительноуправляющего модуля 9 поступает на вход управления коммутатора 8, который последовательно подключает измерительные элементы 3 — 6 вихретокового преобразователя к измерительному входу измерительно-управляющего модуля 9 с микропроцессором. Если в измерительных элементах есть сигнал, т.е, наведенная

ЭДС, то это означает, что по изделию протекает переменный ток, и на вход управления генератора 11 поступает сигнал, по которому происходит отключение возбуждающих систем 1 и 2. Если сигнал в измерительных элементах в начальный момент времени отсутствует, то к генератору 11 подключаются возбуждающие системы 1 и

2, создающие квазиоднородные электромагнитные поля, возбуждающие в электропроводящем изделии вихревые токи, которые, в свою очередь. наводят ЭДС в измерительных элементах вихретокового преобразователя. Эти сигналы с измерительных элементов 3 — 6 пропорциональны нормальным и тангенциальным составляющим электромагнитного поля. После обработки сигналов по определенному алгоритму микропроцессором измерительноуправляющего модуля 9 определяют координаты месторасположения электропроводящего иэделия 7 (фиг, 1) и индуцируют. на индикаторе 10.

После измерения и преобразования сигналов с измерительных элементов в цифровой код определяют значения tgai u

t ga2 по формулам где Ч1цд Г, Ч р3 2 значения напряжений с измерительных катушек, которые измеряют тангенциальные составляющие электромагнитного поля;

V1 va n, V2 vs n — значения напряжений с измерительных катушек, которые измеряют нормальные составляющие электромагнитного поля.

Далее определяют координаты линейного проводящего изделия по формулам

Х— Z = (В - X) tg a>, тд а2 + tg а где  — половина расстояния между измерительными элементами: а1 и а2 — углы, определяемые из соотношения нормальной и тангенциальной составляющих (напряжение с ортогональных катушек).

Преимущества и редлагаемого устройства заключаются в том, что оно позволяет значительно повысить точность определения координат месторасположения злектропроводящих протяженных изделий за счет создания специальной топологии возбуждающего электромагнитного поля. измерения составляющих вторичного электромагнитного поля в определенных точках пространства и обработки полученных сигналов по предлагаемому алгоритму.

1705696

Ч ИГ 2

Составитель С.Лазарев

Редактор М. Кобылянская Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор M.Ìàêñèìèøèíåö

Заказ 188 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

Формула изобретения

Устройство для определения месторасположения линейных электропроводящих изделий, содержащее генератор и вихретоковый преобразователь, измерительный элемент которого выполнен в виде двух ортогональных катушек, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено коммутатором, измерительно-управлящим модулем с микропроцессором и индикатором, а также возбуждающей системой в виде решетки из взаимно перпендикулярных линейных проводников и тремя дополнительными измерительными элементами, выполненными в виде ортогональ5 ных катушек, оси катушек ориентированы по направлению линейных проводников, измерительные элементы через коммутатор подключены к измерительно-управляющему модулю, информационный вход которого

10 подключен к индикатору, а управляющие выходы — к генератору и коммутатору.