Устройство для вихретокового контроля электромагнитных параметров ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов. Цель изобретения - расширение диапазона измерений устройства за счет компенсации активного сопротивления датчика. Сигнал с генератора 1 через резистор 2 поступает на параллельный колебательный контур, состоящий из индуктивного датчика 3 и конденсатора 4, резонансная частота которого находится в области средних частот. Для измерения на низких частотах коммутатором 5 подключается дополнительный конденсатор 6, уменьшающий резонансную частоту контура, и отрицательное сопротивление 7, компенсирующее активное сопротивление датчика и возникающие в системе потери. Контроль электромагнитных параметров осуществляется по резонансным характеристикам колебательного контура на средних и низких частотах, которые определяются с применением фазового 8 и амплитудного 9 детекторов. 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для вихретокового контроля электромагнитных параметров ферромагнитных материалов.

Известно устройство для вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, эталонный резистор и индуктивный датчик, к которому подключен амплитудный и фазовый детекторы с индикаторами [1].

Недостаток данного устройства - большая погрешность при измерении.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату при его использовании является устройство для контроля физико-механических параметров [2]. Устройство содержит генератор с изменяемой частотой, эталонный резистор, параллельный колебательный контур, состоящий из индуктивного датчика, конденсатора и переключателя, и последовательно соединенные амплитудный детектор и индикатор.

Однако это устройство не позволяет проводить измерения на низких частотах, что необходимо для раздельного контроля магнитной проницаемости и электрической проводимости, из-за большого активного и малого реактивного сопротивления индуктивного датчика.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений устройства за счет компенсации активного сопротивления датчика.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для вихретокового контроля электромагнитных параметров ферромагнитных материалов снабжено последовательно соединенным фазовым детектором и вторым индикатором. Колебательный контур выполнен с дополнительным конденсатором и отрицательным сопротивлением, включенным последовательно с индуктивным датчиком и подключенным ко второму выходу перестраиваемого по частоте генератора. Коммутатор подключен с возможностью включения дополнительного конденсатора параллельно к основному в одном положении и шунтирующим отрицательное сопротивление в другом. Первый выход перестраиваемого по частоте генератора соединен с первым входом фазового детектора и через резистор - с индуктивным датчиком параллельного колебательного контура и вторым входом фазового детектора. Благодаря этому обеспечивается достижение нового технического свойства, заключающегося в обеспечении возможности проведения измерений на низких частотах.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство для вихретокового контроля электромагнитных параметров ферромагнитных материалов содержит перестраиваемый по частоте генератор 1, резистор 2, индуктивный датчик 3, конденсатор 4, коммутатор 5, дополнительный конденсатор 6, отрицательное сопротивление 7. К конденсатору 4 подключены фазовый детектор 8 и амплитудный детектор 9, к выходу которых подключены индикаторы 10 и 11 соответственно.

Устройство работает следующим образом.

Сигнал с генератора 1 через резистор 2 поступает на параллельный колебательный контур, состоящий из индуктивного датчика 3 и конденсатора 4, резонансная частота которого находится в области средних частот. Для измерения на низких частотах коммутатором 5 подключается дополнительный конденсатор 6, уменьшающий резонансную частоту контура, и отрицательное сопротивление 7, компенсирующее активное сопротивление датчика и возникающие в системе потери. Контроль электромагнитных параметров ферромагнитных материалов осуществляется по резонансным характеристикам колебательного контура на средних и низких частотах, которые определяются с применением фазового 8 и амплитудного 9 детекторов, к выходу которых подключены индикаторы 10 и 11 соответственно.

Устройство для вихретокового контроля электромагнитных параметров ферромагнитных материалов позволяет по сравнению с известным расширить диапазон измерений, а именно проводить измерения на низких частотах с приемлемой на практике точностью.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее перестраиваемый по частоте генератор, подключенный к его выходу резистор, параллельный колебательный контур, состоящий из индуктивного датчика, конденсатора и коммутатора, и последовательно соединенные амплитудный детектор, подключенный к выходу параллельного колебательного контура, и индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными фазовым детектором и вторым индикатором, а колебательный контур выполнен с дополнительным конденсатором и отрицательным сопротивлением, включенным последовательно с индуктивным датчиком и подключенным к второму выходу перестраиваемого по частоте генератора, а коммутатор подключен с возможностью включения дополнительного конденсатора параллельно к основному в одном положении и шунтирующим отрицательное сопротивление в другом, а первый выход перестраиваемого по частоте генератора соединен с первым входом фазового детектора и через резистор с индуктивным датчиком параллельного колебательного контура и вторым входом фазового детектора.

РИСУНКИ

Рисунок 1