Устройство для электромагнитного контроля геометрических параметров объектов сложной конструкции

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических параметров элементов сложных конструкций с периодически повторяющимися структурами. Цель - обеспечение выборочного экспресс-контроля выступающих конструктивных элементов объекта. Один из ВТП 2 устанавливают в зоне контроля, а другой - так, что элемент конструкции объекта контроля не изменяет его параметров. Источник 1 питания, блок 9 управлзния частотой напряжения питания и регистратор 8 частоты появления элементов конструкции объекта в зоне контроля обеспечивает соотношение t3 -Ј-, Тп - период импульсов питающего напряжения, Хэ - время прохождения одного выступающего элемента конструкции объекта в зоне преобразователя. Формирователь 10 импульсов формирует импульс задержки и запирает НЕ 12 и на ВТП 2 и 3 не подается напряжение питания, а фазосдвигающий блок 11 сдвигает временной интервал Тз, поступающий с формирователя 10 для контроля первого элемента конструкции на время хз. 2 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

О

00 о

F„ и (21) 4810188/28 (22) 04,04.90 (46) 23.10.92. Бюл. № 39 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П.Королева (72) B.Ä.Ôàëêèí, М.Г.Толстоногова и А.А.Толстоногов (56) Болтянский А.А., Толстоногова М,Г. и Кондоров А,А. Интегрирующие коммутативные преобразователи.-Измерительная техника, 1975, ¹ 7.

Толстоногова М.Г. и Фалкин В.Д, Двухмерный преобразователь. Депонированные науч н ые ра боты. В И НТИ, ¹ 2, 1984, Авторское свидетельство СССР

N 1427283, кл. G 01 N 27/90, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОБЬЕКТОВ СЛОЖНОЙ

КОНСТРУКЦИИ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля геометрических параметров элементов сложных конструк,. Ы, „1770886 А1 ций с периодически повторяющимися структурами. Цель — обеспечение выборочного экспресс-контроля выступающих конструктивных элементов объекта. Один из

ВТП 2 устанавливают в зоне контроля, а другой — так, что элемент конструкции объекта контроля не изменяет его параметров, Источник 1 питания, блок 9 управлэния частотой напряжения питания и регистратор 8 частоты появления элементов конструкции объекта в зоне контроля обеспечивает соотTï ношение тэ >, Тп — период импульсов питающего напряжения, тэ — время и рохождения одного выступающего элемента конструкции объекта в зоне преобразователя, Формирователь 10 импульсов формирует импульс задержки и запирает схему НЕ 12 и на ВТП 2 и 3 не подается нап княжение питания, а фазосдвигающий блок 11 сдвигает временной интервал Тз, поступающий с формирователя 10 для контроля первого элемента конструкции на время тз, .? ил.

1770886

55

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для автоматического контроля геометрических параметров элементов сложных конструкций с периодически повторяющимися структурами (например, лопатки турбинных установок и др,).

Известен измерительный преобразователь. применяемый для преобразования активных сопротивлений и индуктивностей в напряжение, работающий по принципу использования интегрирующих коммутативных схем.

Известен также двухмерный преобразователь для измерения разбаланса активных сопротивлений и индуктивностей, содержащий два датчика индуктивного типа, интегратор, связанный через кольцевой коммутатор, неуправляемый источник прямоугольного питающего напряжения, соединенные с датчиками и счетчиком импульсов, преобразователь выходного напряжения в код, соединенный с интегратором, Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для электромагнитного контроля объектов, содержащее два питаемых от управляемого по частоте источника питания вихретоковых датчика, выходы которых подключены к одной диагонали кольцевого коммутатора, другая диагональ которого соединена с интегратором, выход которого соединен с блоком измерения и с управляющим входом счетчика импульсов, рабочий вход которого подсоединен к выходу управляемого по частоте источника питания, обеспечивающего прямоугольное напряжение различной частоты, Управление источником питания осуществляется блоком управления частотой напряжения источника питания, вход которого соединен с регистратором частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля.

Однако в описываемом устройстве производится контроль параметров только одного выступающего элемента, периодически появляющегося в зоне контроля.

Целью изобретения является обеспечение выборочного экспресс-контроля выступающих конструктивных элементов объекта.

Указанная цель достигается тем, что устройство для электромагнитного контроля геометрических параметров объектов сложной конструкции, содержащее два идентичных вихретоковых преобразователя, интегратор, соединенные с его выходом блок измерения и счетчик импульсов, кольцевой коммутатор, к одной диагонали которого подключены оба вихретоковых преобразователя, а к другой диагонали— подключен интегратор, и последовательно соединенные регистратор частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля, блок управления частотой напряжений питания и управляемый по частоте источник питания, выходом соединенный со вторым входом счетчика импульсоа, снабжено последовательно соединенными формирователем временного интервала, управляющий вход которого соединен со вторым выходом управляющего по частоте источника питания, а информационный вход соединен с вторым выходом регистратора частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля, фазосдвигающим блоком и логическим элементом НЕ, выход которого соединен с входами вихретоковых датчиков, а второй вход — соединен с третьим выходом управляемого по частоте источника питания, На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для электромагнитного контроля геометрических параметров объектов сложной конструкции; на фиг. 2 показаны временные диаграммы пэоцесса контроля.

Устройство для электромагнитного контроля геометрических параметров объектов сложной конструкции (фиг,1) содержит управляемый по частоте источник 1 питания, два идентичных вихретоковых преобразователя 2 и 3, кольцевой коммутатор 4, к двум точкам одной диагонали которого подключены соответственно выходы вихретоковых преобразователей 2 и 3, а к другой диагонали подключен интегратор 5. счетчик 6 импульсов и блок 7 измерения (например, цифровой вольтметр), подключенные к выходу интегратора 5, последовател ьно соединенные регистратор 8 частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля, блок 9 управления частотой напряжения питания, выход которого подключен к управляющему входу источника 1 питания, а также формирователь 10 временного интервала, информационные входы которого подключены к источнику 1 питания л к регистратору 8 частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля, фазосдвигающий блок 11, вход которого соединен с формирователем 10 временного интервала, и логический, элемент 12 НЕ, управляющий вход которого соединен с источником 1 питания, управляющии вход с фазосдвигающим блоком 11, а выход подключен к вихретоковым преобразователям

2и3, 1770886

Устройство работает следующим образом, Один из вихретоковых преобразователей, например 2, устанавливается в зоне появления выступающего элемента конструкции объекта, т.е. в зоне контроля, При прохождении элемента в зоне 2 параметры этого преобразователя изменяются и принимают значения по активному сопротивлению г2 = ГО+ Л г, а по индуктивности L2 = Lp

+ A L, где rp — активное сопротивление катушек преобразователя, Л г — вносимый разбаланс сопротивлений; Lp — индуктивность катушек преобразователей, AL — вносимый разбаланс индуктивности. Другой вихретоковый преобразователь 3 устанавливается в той же температурной и вибрационной зоне так, что элемент конструкции объекта контроля не изменяет его параметров, т,е, гз = rp и бз = Lp. Интегратор 5 содержит две интегрирующие емкости.

Запускающий импульс подается с блока 9 управления частотой напряжения питания, которь.й представляет собой преобразователь напряжения в частоту.

Напряжение на блок 9 подается с регистратора 8 частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля. который для вращающихся объектов построен на базе тахогенератора. Совместная работа источника 1 питания. блока 9 управления частотой напряжения питания и регистратора 8 частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля обеспечивает следующее соотношение отрезков времени;

Тп

h >

2 где Тп — период импульсов питающего напряжения;

t-„. — время прохождения одного выступающего элемента конструкции объекта в зоне преобразователя. Время появления выступающих элементов конструкции в зоне преобразователя показано на фиг.2а. где

Т вЂ” период прохождения одного и того же элемента в зоне преобразователя. М вЂ” число этих элементов по окружности. Временная диаграмма питающего напряжения показана на фиг, 2б. Формирователь временного интервала 10 формирует импульс длитель"э ностью Тз = T> — . который показан на

М фиг, 2в, При подаче этого импульса на управляющий вход логической схемы НЕ 12 схема НЕ запирается. и на вихретоковые преобразователи 2 и 3 не подается напряжение питания. Фазосдвигающий блок 11. управляемый оператором или автоматически, сдвигает временной интервал Тз, поступающий с формирователя 10, для контроля первого элемента конструкции на время тзь

5 Тэ так, чтобы t < тз, < . (фиг.2в).

В этом случае на вихретоковые преобразователи 2 и 3 в течение времени tp, подается питание (фиг.2д) и в измеритель10 ной схеме устройства (блоки 2, 3, 4, 5, б, 7) формируются выходные параметры указанным ниже способом. Через время T> процесс повторяется и формирование выходных параметров продолжается до до15 стижения ими установившихся значений.

Для контроля параметров второго элемента конструкции фазосдвигающий блок

11 обеспечивает сдвиг временного интерваТэ ла на время тз„. = тз, + (фиг.2-г). В этом случае происходят аналогичные процессы, но в этот промежуток времени, когда в зоне контроля находится второй выступающий элемент конструкции (фиг.2-е). Для любого

25 i-го элемента конструкции необходимо обеспечить сдвиг временного интервала Тз на время.

Формирование выходных параметров происходит следующим образом. Ток I>, протекающий по цепи вихретокового преоб35 разователя 2 и определяемый индуктивностью L2 = Lp + Л L и сопротивлением г2 = rp >

+ Л r за время положительного импульса питающего напряжения по цепи чезэз копьцевой коммута1ор 4 заряжает перву о и раз40 ряжает вторую накопительные емкости интегратора 5, а ток lz через обмотку вихретокового преобразователя 3. определяе;:,ый индуктивностью L и сопротивлением го, разряжает первую и заряжает втор ю емко45 сти интегратора 5.

При отрицательных импульса> питающего напряжения происходит обратный процесс. Режим заряда первой накопительной емкости интегратора 5 обусловлен токаI ми I1 Ь. а также напряжением U<-1> где k— номер импульса), сформировавшимся на этой емкости к началу рассматриваемого периода. а заряд второй емкости интегратора

5 обусловлен соответственно токами I2 и ъ

t)

55 а также напряжением Up-1, сформировавшимся на этой емкости к началу ра::матриваемого перисда. Импульсы питающего напряжения. соответствующие от<:утствию выступающего элемента конструк „ии объ1770886 ф,д 7

Составитель В.Фалкин

Техред М.Моргентал Корректор М.Петрова

Редактор Г,Бельская

Заказ 3739 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СCCP

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 екта е зоне вихретокового преобразователя

2 не BHoc$lT разбаланса параметров, т, к при этом г2 = Гз = ГО, L2 = L3 = LO токи 11 и 12 одинаковы, они не изменяют напряжение на накопительных емкостях интегратора 5.

Переходный режим длится до того момента, когда интегральные значения токов заряда и разряда накопительных емкостей интегратора 5 станут равными, Па истечении переходного периода на выходе интегратора 4 устанавливается напряжение U = U + U

li где U — установившееся напряжение на

Устройство для электромагнитного контроля геометрических параметров объектов сложной конструкции, содержащее два идентичных вихретоковых преобразователя, интегратор, соединенные с его выходом блок измерения и счетчик импульсов, кольцевой коммутатор, к одной диагонали которого подключены оба вихретоковых преобразователя, а к другой диагонали— подключен интегратор, и последовательно соединенные регистратор частоты появления элемента конструкции объекта в зоне

5 контроля, блок управления частотой напряжения питания и управляемый по частоте источник питания, выходом соединенный с вторым входом счетчика импульсов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью обеспечения

10 выборочного экспресс-контроля выступающих конструктивных элементов обьекта, оно снабжено последовательно соединенными формирователем временного интервала, управляющий вход которого соединен

15 с вторым выходом управляемого по частоте источника питания, а информационный вход соединен с вторым выходом регистратора частоты появления элемента конструкции объекта в зоне контроля, 20 фазосдвигающим блоком и логическим элементом НЕ, выход которого соединен с входами вихретоковых датчиков, а второй вход соединен с третьим выходом управляемого по частоте источника питания,