Съемный магнитострикционный зонд с автоматической калибровкой

Группа изобретений относится к контрольно-измерительным приборам, а более конкретно к магнитострикционному датчику, включающему в себя съемный зонд с автоматической калибровкой. Магнитострикционный измерительный прибор содержит зонд, который включает в себя трубку, имеющую ближний конец и дальний конец. В этой трубке находится магнитострикционный провод. Переходник на ближнем конце трубки включает в себя цепь зонда, содержащую контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент, предусилитель и цепь памяти, хранящую параметры калибровки для этого зонда. Корпус прибора включает в себя цепь управления. Между корпусом прибора и переходником функционально расположен соединитель, содержащий проводники для подключения цепи управления к цепи зонда. Технический результат – возможность автоматической калибровки преобразователя при его использовании с различными зондами. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Перекрестная ссылка на родственные заявки

[0001] Не применимо.

Финансируемое из федерального бюджета исследование или разработка

[0002] Не применимо.

Ссылка на микрофишу/копирайт

[0003] Не применимо.

Область техники, к которой относится изобретение

[0004] Настоящее изобретение относится к контрольно-измерительным приборам, а более конкретно, к магнитострикционному датчику, включающему в себя съемный зонд с автоматической калибровкой.

Уровень техники

[0005] Контрольно-измерительные системы требуют точного измерения технологических параметров. Как правило, значение технологического параметра воспринимает первичный элемент, а преобразователь вырабатывает выходной сигнал, имеющий значение, которое изменяется в зависимости от технологического параметра. Например, датчик уровня включает в себя первичный элемент обнаружения уровня и цепь для выработки электрического сигнала, пропорционального воспринятому уровню или представляющего его.

[0006] Знание уровня в промышленных технологических резервуарах или сосудах уже давно является необходимым для безопасной и экономически эффективной эксплуатации установок. Для проведения измерений уровня существует множество технологий. Они включают магнитострикционные, емкостные технологии, ультразвуковую и микроволновую радиолокации, если назвать некоторые из них.

[0007] Один вид измерительного прибора является интрузивным типом, в котором первичный элемент обнаружения уровня находится в непосредственном контакте с технологической текучей средой. Магнитострикционный датчик является примером прибора интрузивного типа, используемого для измерения уровня. Магнитострикционный датчик имеет зонд, включающий в себя магнитострикционный провод, который поддерживается в трубке под натяжением. Этот зонд простирается в технологический сосуд. Магнитный поплавок способен перемещаться близко к зонду и плавает на поверхности текучей среды в сосуде. На магнитострикционный провод передается электрический импульс. Электрический импульс взаимодействует с магнитным полем поплавка, что создает крутящий момент на проводе с получением скручивающей силы на проводе, таким образом вызывая волну кручения, распространяющуюся вдоль провода со скоростью звука. Это известно, как эффект Видемана. Как правило, на одном конце провода расположен воспринимающий чувствительный элемент для обнаружения (восприятия) волны кручения на проводе. Промежуток времени измеряют между запуском электрического импульса и сигналом от чувствительного элемента. Расстояние между магнитом и чувствительным элементом, представляющее уровень, вычисляют из измеренного промежутка времени, помноженного на скорость волны кручения.

[0008] Сигнал от чувствительного элемента представляет собой сигнал относительно низкого уровня. Поэтому в общем случае преобразователь должен быть установлен как можно ближе к зонду. Как правило, зонд является встроенным элементом магнитострикционного датчика, и в процессе изготовления преобразователь и зонд собирают и испытывают вместе.

[0009] Предпочтительно, чтобы преобразователь был съемным относительно зонда, а также устанавливаемым удаленно. В действительности было бы выгодно при необходимости заменять преобразователь без удаления зонда из технологического сосуда. Однако возможность удаления преобразователя от зонда приводит к риску нарушения калибровки системы при размещении преобразователя не на том зонде, для которого он был первоначально откалиброван. Обычно калибровка хранится в преобразователе и учитывает вариации в рабочих параметрах зонда. Если зонд и преобразователь всегда неотделимы, то калибровка не является проблемой. Обеспечение возможности удаления преобразователя от зонда приводит к риску плохих рабочих параметров из-за неправильной калибровки.

[0010] Рабочие параметры системы также зависят от того, насколько далеко от чувствительного элемента зонда расположены усилители преобразователя. Магнитострикционный чувствительный элемент генерирует очень слабые сигналы, которые могут искажаться электромагнитными помехами. Эта проблема еще больше усугубляется при расположении схемы дальше от чувствительного элемента.

[0011] Эта заявка направлена на усовершенствования, которые обеспечивают преобразователю возможность быть съемным и/или устанавливаемым удаленно. Сущность изобретения

[0012] Как здесь раскрыто, магнитострикционный зонд является съемным относительно магнитострикционного преобразователя и снабжен автоматической калибровкой.

[0013] Как также раскрыто здесь, магнитострикционный преобразователь может быть устанавливаемым удаленно по отношению к магнитострикционному зонду.

[0014] Здесь раскрыт магнитострикционный измерительный прибор, содержащий зонд, включающий в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом. В этой трубке находится магнитострикционный провод. Переходник на ближнем конце трубки включает в себя цепь зонда, содержащую контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и контур предусилителя. Корпус прибора включает в себя цепь управления. Между корпусом прибора и переходником функционально расположен соединитель, содержащий электрические проводники для подключения цепи управления к цепи зонда.

[0015] Одна особенность состоит в том, что взаимодействие между электрическим импульсом на магнитострикционном проводе из контура возбуждения и магнитным полем вызывает на магнитострикционном проводе волну кручения, воспринимаемую чувствительным элементом. Контур предусилителя усиливает сигнал от чувствительного элемента для передачи на цепь управления.

[0016] Другая особенность состоит в том, что цепь зонда содержит запоминающий контур (цепь памяти), хранящий параметры калибровки для данного зонда.

[0017] Еще одна дополнительная особенность состоит в том, что соединитель является вытянутым кабелепроводом для удаленного монтажа корпуса прибора относительно зонда.

[0018] Другая особенность состоит в том, что соединитель является съемным соединителем для удаления корпуса прибора от зонда.

[0019] Дополнительная особенность состоит в том, что сигнал от чувствительного элемента усиливается и фильтруется контуром предусилителя.

[0020] Дополнительная особенность состоит в том, что цепь управления выполнена с возможностью определения, подключен ли к этой цепи зонд.

[0021] Здесь также раскрыт магнитострикционный измерительный прибор, содержащий зонд, включающий в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом. В этой трубке находится магнитострикционный провод. Переходник на ближнем конце трубки включает в себя цепь зонда, содержащую контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и цепь памяти, хранящей параметры калибровки для этого зонда. Корпус прибора включает в себя цепь управления. Между корпусом прибора и переходником функционально расположен соединитель, содержащий электрические проводники для подключения цепи управления к цепи зонда.

[0022] Одна особенность состоит в том, что цепь управления выполнена с возможностью считывания параметров калибровки из памяти.

[0023] Другая особенность состоит в том, что муфта зонда является съемным соединителем для удаления корпуса прибора от зонда.

[0024] Дополнительная особенность состоит в том, что взаимодействие между электрическим импульсом на магнитострикционном проводе от контура возбуждения и магнитным полем вызывает на магнитострикционном проводе волну кручения, воспринимаемую чувствительным элементом, и для анализа волны кручения используют параметры калибровки.

[0025] Еще одна особенность состоит в том, что цепь управления выполнена с возможностью определения, является ли зонд новым зондом, и в ответ на это считывает параметры калибровки из памяти.

[0026] Еще одна дополнительная особенность состоит в том, что цепь памяти защищена от записи.

[0027] Здесь также раскрыт способ калибровки магнитострикционного измерительного прибора, содержащий: обеспечение зонда, включающего в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом, магнитострикционный провод в этой трубке и переходник на ближнем конце трубки, включающий в себя цепь приемопередатчика (цепь зонда), содержащую контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и цепь памяти, хранящей параметры калибровки для этого зонда; обеспечение корпуса прибора, включающего в себя программируемый контроллер; функциональное соединение корпуса прибора с переходником для подключения контроллера к цепи приемопередатчика; и считывание контроллером параметров калибровки из цепи памяти и последующее использование параметров калибровки во время обычных режимов измерения.

[0028] Другие особенности и преимущества будут очевидны из рассмотрения всего описания, включающего прилагаемую формулу изобретения и чертежи.

Краткое описание чертежей

[0029] На фиг. 1 представлен перспективный вид магнитострикционного прибора со съемным и/или удаленно устанавливаемым зондом.

[0030] На фиг. 2 представлен вид в частичном разрезе магнитострикционного прибора по фиг. 1, где частично в разрезе показаны переходник и муфта зонда.

[0031] На фиг. 3 представлена электрическая схема прибора по фиг. 1.

[0032] На фиг. 4 представлен подробный вид в разрезе, иллюстрирующий муфту зонда.

[0033] На фиг. 5 и 6 представлены блок-схемы, иллюстрирующие работу магнитострикционного измерительного прибора по фиг. 1.

[0034] На фиг. 7 представлена схема последовательности операций, иллюстрирующая процедуру калибровки зонда в приборе по фиг. 1.

Подробное описание

[0035] Обращаясь к фиг. 1, показан магнитострикционный прибор 20 измерения уровня. Как правило, прибор 20 выполнен с возможностью измерения уровня материала, такого как текучая среда, в технологическом сосуде, и передачи электрического сигнала, указывающего уровень, на контрольный прибор.

[0036] Прибор 20 включает в себя преобразователь 22 и зонд 24, соединенные поворотной муфтой 26. На зонд 24 нанизан магнитный поплавок 28. Преобразователь 22 включает в себя корпус 30 управления. Корпус 30 является двухсекционным корпусом прибора, раскрытым авторами Малруни (Mulrooney) и др. в патенте США №6062905, описание которого включено сюда посредством ссылки. Корпус 30 ограничивает секцию 32 электроники и секцию 34 проводки. Секции 32 и 34 выборочно закрывают соответствующими крышками 36 и 38. Как хорошо известно, для определения уровня и формирования электрического сигнала, представляющего уровень, для передачи на другие контрольные приборы секция 32 электроники вмещает измерительный контур, описанный ниже.

[0037] Поплавок 28 представляет собой обычный магнитный поплавок, включающий в себя внутренние магниты, которые не показаны. Поплавок 28 нанизан на зонд 24. Как известно, магнитный поплавок 28 плавает на поверхности материала, уровень которого воспринимается, и создает магнитное поле, представляющее положение верхней поверхности текучей среды или другого материала. Как очевидно, поплавок 28 может быть заменен магнитным устройством другого типа для более общего восприятия положения магнита. Таким образом, в качестве альтернативы прибор 20 восприятия может воспринимать положение, а не уровень.

[0038] Зонд 24 содержит вытянутую трубку 40 из нержавеющей стали, имеющую ближний конец 42 и дальний конец 44. Дальний конец 44 закрыт концевым колпачком 46, см. фиг. 2. На ближнем конце 42 трубки установлен переходник 50. Переходник 50 содержит цилиндрический корпус 52, простирающийся вверх от резьбовой втулки 54. Резьбовая втулка 54 предназначена для подсоединения зонда 24 к отверстию в технологическом сосуде (не показан). В качестве альтернативы, для подсоединения к технологическому сосуду резьбовая втулка 54 может соединяться с фланцем 56, см. фиг. 2. Корпус 52 переходника вмещает чувствительный элемент 58 и цепь 60 зонда.

[0039] Обращаясь к фиг. 3, зонд 24 имеет обычный магнитострикционный провод 61 с первым концом 62 и вторым концом 64. Второй конец 64 провода прикреплен к концевому колпачку 46, см. фиг. 2, любым известным способом. Оба конца 62 и 64 магнитострикционного провода 61 подключены к контуру 66 возбуждения цепи 60 зонда. Чувствительный элемент 58 включает в себя узел 68 сенсорного кристалла, функционально связанный с магнитострикционным проводом 61 любым известным способом. Например, узел 68 сенсорного кристалла может зажимать магнитострикционный провод 61, как показано в патенте США №7466124, который принадлежит правообладателю настоящей заявки и описание которого включено сюда посредством ссылки.

[0040] Узел 68 сенсорного кристалла электрически соединен с контуром 70 предусилителя цепи 60 зонда. Цепь 60 зонда также включает в себя цепь памяти 72. Цепь памяти 72 снабжена функцией защиты от записи.

[0041] Преобразователь 22 включает в себя цепь 74 управления. Цепь 74 управления соединена посредством поворотной муфты 26 с цепью 60 зонда, как описано ниже. Цепь 74 управления включает в себя контроллер в виде программируемого микроконтроллера 76. Микроконтроллер 76 содержит программируемый процессор и соответствующую память, и ввод/вывод, такие как клавиатура и дисплей (не показаны), для работы в соответствии с управляющей программой для управления работой прибора 20.

[0042] Поворотная муфта 26 содержит многожильный кабель 78, включающий в себя восемь соединительных линий, маркированных как А, В, С, D, Е, F, G и Н. Поворотная муфта 26 может представлять собой вытянутый кабелепровод для удаленного монтажа или может быть соединителем двух частей, как описано ниже, для удаления преобразователя 22 от зонда 24.

[0043] Микроконтроллер 76 включает в себя выводы УПРАВЛЕНИЕ+ и УПРАВЛЕНИЕ-, подключенные посредством соединительных линий А и В к контуру 66 возбуждения. Вывод сигнала с контура 70 предусилителя подключен посредством соединительной линии С к линии вывода сигнала микроконтроллера 76. Микроконтроллер 76 включает в себя порты интерфейса памяти зонда, подключенные посредством соединительных линий D и Е к цепи 72 памяти. Соединительные линии F и G обеспечены для положительного напряжения и земли, как проиллюстрировано. Поворотная муфта 26 иллюстрирует пунктирную линию, представляющую соединительную линию Н, которая применяется для защищенного от записи вывода цепи 72 памяти. Эта линия Н используется только в процессе заводской калибровки, как описано ниже, и не подключается к микроконтроллеру 76.

[0044] Как обычно, микроконтроллер 76 управляет контуром 66 возбуждения для распространения электрического импульса по магнитострикционному проводу 61. Магнитное поле поплавка 28 вызывает на магнитострикционном проводе 61 волну кручения, воспринимаемую узлом 68 сенсорного кристалла. Эта волна используется микроконтроллером 76 для определения положения поплавка 28 или, в более общем случае, магнита, представляющего уровень, при реализации в качестве прибора измерения уровня.

[0045] Как описано здесь, преобразователь 22 может выборочно удаляться от зонда 24. Это выполняется с использованием поворотной муфты 26, которая позволяет преобразователю 22 быть удаляемым от зонда 24 и поворачиваться относительно зонда 24. В качестве альтернативы поворотная муфта 26 может быть реализована в виде вытянутого кабелепровода для обеспечения удаленного монтажа преобразователя 22 относительно зонда 24.

[0046] В проиллюстрированном варианте осуществления поворотная муфта 26 представляет собой соединитель двух частей, содержащий муфту 80 зонда и муфту 82 преобразователя. Муфта 80 зонда содержит металлический корпус 83 муфты зонда, включающий в себя втулку 84 со смещенным центром, вмещающую многоконтактный соединитель 86 проводов. Многоконтактный соединитель 86 проводов соединен с кабелем 78Р, представляющим сторону зонда электрического кабеля 78, см. фиг. 3.

[0047] Муфта 82 преобразователя содержит металлический корпус 88 муфты преобразователя, включающий в себя первый канал 90, принимающий корпус 83 зонда, и глухой канал 92 со смещенным центром, принимающий втулку 84 со смещенным центром. В глухом канале 92 со смещенным центром находится многоконтактный соединитель 94 проводов для стыковки с многоконтактным соединителем 86 проводов. Многоконтактный соединитель 94 проводов электрически соединен с кабелем 78Т, представляющим часть кабеля 78 со стороны преобразователя, см. фиг. 3. Корпус 88 муфты преобразователя установлен в вертлюжном соединителе 96 с возможностью вращения. Вертлюжный соединитель 96 крепится к корпусу 30 управления. Зажимной винт 98 в вертлюжном соединителе 96 удерживает преобразователь 22 в желаемой ориентации в процессе использования.

[0048] Механическая конструкция поворотной муфты 26 обеспечивает надлежащее выравнивание многоконтактных соединителей 94 и 86 проводов перед вставкой таким образом, чтобы не были повреждены хрупкие контакты. Поворотная конструкция предоставляет преобразователю 22 возможность вращения после установки поворотной муфты 26, что способствует удобству при размещении преобразователя 22 на зонде 24.

[0049] Благодаря использованию в зонде 24 контура 70 предусилителя, слабые сигналы чувствительного элемента из узла 68 сенсорного кристалла усиливаются и фильтруются в схеме, расположенной рядом с узлом 68 сенсорного кристалла. Получаемые в результате усиленные сигналы подходят и для более дальних монтажных расстояний.

[0050] Память 72 в цепи зонда обеспечивает возможность хранения калибровочных значений зонда непосредственно в зонде 24. Память включает в себя механизм защиты от записи, так что запись в память 72 зонда может осуществляться лишь в процессе заводской калибровки. В процессе калибровки защита от записи отключается, и память 72 зонда становится доступной. Это предотвращает калибровку от нарушения.

[0051] Использование цепи 72 памяти с последовательным интерфейсом помогает уменьшить число необходимых контактов. Память является достаточно большой для хранения калибровочных параметров, данных о номере модели, даты калибровки, места калибровки, серийного номера и других параметров. Благодаря этому каждый зонд 24 является однозначно определяемым.

[0052] Эта система также предоставляет преобразователю 22 возможность определять, когда зонд 24 не присоединен или когда присоединен новый зонд 24. При присоединении нового зонда 24 контроллер 76 считывает память 72 этого зонда и уведомляет пользователя об идентификации нового зонда. При подтверждении пользователем система использует калибровочные данные от только что присоединенного зонда и начинает работу.

[0053] Обращаясь к фиг. 5 и 6, блок-схема иллюстрирует программное обеспечение, связанное с функциями съемного зонда.

[0054] Программное обеспечение начинает свою работу на узле 100 по фиг. 5 при включении питания. После стандартной инициализации контроллер 76 считывает линии УПРАВЛЕНИЕ+ и УПРАВЛЕНИЕ- в качестве входных сигналов на блоке 102. Блок 104 принятия решения определяет, является ли уровень обоих входных сигналов низким. Как известно, если зонд 24 не присоединен, имеющееся разомкнутое состояние приводит к высокому входному сигналу. В этом случае программное обеспечение сохраняет диагностическое состояние «нет зонда» на блоке 104. После чего управление возвращается обратно к блоку 102. Если оба входных сигнала являются низкими, указывая на присоединенный зонд, блок 108 принятия решения определяет, выдает ли память состояние «нет зонда». Так было бы в том случае, если бы на момент предыдущего прогона процедуры зонд не был присоединен. Другими словами, блок 108 принятия решения определяет, был ли зонд ранее не присоединен и присоединен ли он сейчас. При этих обстоятельствах необходимо определить, является ли присоединенный зонд тем же зондом, что был присоединен ранее, или новым зондом. В случае, когда в блоке 108 принятия решения память не выдает состояние «нет зонда», программа переходит к блоку 110, который принимает зонд и продолжает обычные режимы измерения. Обычные режимы измерения содержат обычную процедуру определения положения магнитного поплавка 28, которая описана выше. С помощью процедуры проводится периодическая проверка в блоке 112 для подтверждения того, что зонд остается присоединенным, путем возврата к блоку 102.

[0055] Возвращаясь к блоку 108 принятия решения, если память предварительно показала «нет зонда», тогда блок 114 очищает диагностическое состояние «нет зонда». Затем память 72 зонда считывается на блоке 116 с получением различных параметров, связанных с зондом и его калибровочной функцией. После чего на блоке 118 сравниваются все параметры из памяти со значениями, хранящимися в энергонезависимой памяти преобразователя. Если в блоке 120 принятия решения определяется, что все параметры являются одинаковыми, программа распознает, что теперь присоединен тот же самый зонд и переходит к блоку 110. Если же не все параметры одинаковы, программа через узел А переходит к блоку 122 на фиг. 6, поскольку обнаружен новый зонд.

[0056] В блоке 122 преобразователь 22 указывает на обнаружение нового зонда и ожидает от пользователя нажатия клавиши на блоке 124, который работает совместно с блоком 126 для обнаружения нажатия какой-либо клавиши. До тех пор, пока клавиша не нажата, процедура циркулирует между блоками 124 и 126, а в момент нажатия клавиши переходит к блоку 12 8, который выводит сообщение о задании начальных условий для диагностики нового зонда. Блок 130 принятия решения определяет, была ли нажата клавиша ввода. Если нет, блок 133 принятия решения определяет, была ли нажата другая клавиша. Если и другая клавиша не была нажата, то в этом случае программа возвращается обратно к блоку 128. Если другая клавиша нажата, блок 134 разрешает предпринять пользователю другое действие посредством клавиатуры преобразователя. Это выведет преобразователь из данной процедуры, пока другое действие не будет завершено. Если, как определено блоком 130 принятия решения, клавиша ввода была нажата, блок 136 запрашивает пароль пользователя. Блок 138 принятия решения определяет, является ли введенный пароль правильным. Если нет, программа возвращается к блоку 128. Если введен правильный пароль, то из памяти 72 зонда в память преобразователя на блоке 140 вводят параметры. После чего программа переходит к блоку 110, см. фиг. 5, через узел В для продолжения обычного режима измерения с использованием новых параметров калибровки.

[0057] Как обсуждено выше, память 72 зонда защищена от записи. В память данные могут быть записаны лишь при отключении функции защиты от записи, что не может быть сделано с помощью преобразователя 22. Поэтому калибровка может быть выполнена только при обеспечении зонда 24 надлежащим испытательным стендом. Такой испытательный стенд включает в себя микроконтроллер и соответствующую программу для тестирования работы зонда 24 и определения надлежащих параметров калибровки, необходимых для нормировки измеряемого сигнала.

[0058] Процедура калибровки показана на фиг. 7, начинающейся в узле 150. Оператор осуществляет сборку зонда 24 в блоке 152 и вручную выбирает такие параметры, как длина зонда, серийный номер, измеряемый материал и т.п. Затем в блоке 154 зонд 24 присоединяют к калибровочному стенду. Чтобы обеспечить возможность записи в память 72 зонда параметров калибровки, защиту зонда от записи отключают посредством проводника Н, см. фиг. 3. В блоке 156 проводится испытание функциональности зонда. Рабочие параметры записываются. Они включают в себя, например, чувствительность, порог, коэффициент преобразования и величину смещения шкалы. Блок 158 принятия решения определяет, является ли функциональность зонда 24 удовлетворительной. Если нет, зонд в сборе дорабатывается в блоке 160 и операция возвращается к блоку 158. Если же функциональность удовлетворительна, то параметры зонда записываются в память 72 зонда в блоке 162. В блоке 164 калибровочный стенд считывает только что записанные параметры зонда, а в блоке 166 принятия решения определяет, совпадают ли параметры. Если не совпадают, оператор получает в блоке 168 уведомление о безуспешной записи в память зонда, и операция возвращается к блоку 160. Если параметры совпадают, операция повторно проверяет рабочие параметры зонда и память в блоке 170, а затем в блоке 172 определяет, являются ли они удовлетворительными. Если не удовлетворительны, операция возвращается к блоку 160. Если удовлетворительны, то в этом случае процедура калибровки завершается в блоке 174.

[0059] Таким образом, как описано здесь, магнитострикционный измерительный прибор предоставляет возможность удаления преобразователя от зонда и использования его с другим зондом при обеспечении автоматической калибровки зонда с преобразователем и использует предусилитель в зонде с обеспечением возможности удаленного монтажа преобразователя относительно зонда.

[0060] Специалистам в данной области техники будет понятно, что для конкретных видов особенностей и компонентов раскрытых вариантов осуществления существует множество возможных модификаций при поддержании сущности раскрытых здесь принципов. В связи с этим не следует выискивать в формуле изобретения никаких ограничений к конкретным формам раскрытых здесь вариантов осуществления до тех пор, пока это не приведено явным образом в формуле изобретения. Несмотря на то, что выше были подробно описаны несколько вариантов осуществления, возможны и другие модификации. Например, логические потоки, отображенные на фигурах, не требуют конкретного показанного порядка или последовательного порядка для достижения желаемых результатов. Могут быть предусмотрены другие этапы или из описанных потоков могут быть устранены этапы, и другие компоненты могут быть добавлены к или исключены из описанных систем. Другие варианты осуществления изобретения могут находиться в пределах объема нижеследующей формулы изобретения.

1. Магнитострикционный измерительный прибор, содержащий:

зонд, включающий в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом, магнитострикционный провод в этой трубке и переходник на ближнем конце трубки, включающий в себя цепь зонда, которая содержит контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и контур предусилителя;

корпус прибора, включающий в себя цепь управления; и

узел соединителя двух частей, функционально расположенный между корпусом прибора и переходником, содержащий муфту зонда и муфту преобразователя для механического соединения зонда с корпусом прибора, причем муфта преобразователя содержит электрические соединители, электрически подключенные к цепи управления, а муфта зонда содержит электрические соединители, электрически подключенные к цепи зонда.

2. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 1, в котором взаимодействие между электрическим импульсом на магнитострикционном проводе от контура возбуждения и магнитным полем вызывает на магнитострикционном проводе волну кручения, воспринимаемую чувствительным элементом, а контур предусилителя усиливает сигнал с чувствительного элемента для передачи на цепь управления.

3. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 1, в котором узел соединителей дополнительно содержит вытянутый кабелепровод для удаленного монтажа корпуса прибора относительно зонда.

4. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 1, в котором узел соединителей содержит поворотную муфту.

5. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 1, в котором контур предусилителя усиливает и фильтрует сигнал с чувствительного элемента.

6. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 1, в котором цепь управления выполнена с возможностью определения, подключен ли к этой цепи зонд.

7. Магнитострикционный измерительный прибор, содержащий:

зонд, включающий в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом, магнитострикционный провод в этой трубке и переходник на ближнем конце трубки, включающий в себя цепь зонда, которая содержит контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и контур предусилителя;

корпус прибора, включающий в себя цепь управления; и

соединитель, функционально расположенный между корпусом прибора и переходником и содержащий электрические проводники для подключения цепи управления к цепи зонда, причем цепь зонда содержит цепь памяти, хранящей параметры калибровки для этого зонда.

8. Магнитострикционный измерительный прибор, содержащий:

зонд, включающий в себя вытянутую трубку с ближним концом и

дальним концом, магнитострикционный провод в этой трубке и переходник на ближнем конце трубки, включающий в себя цепь зонда, которая содержит контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и цепь памяти, хранящей параметры калибровки для этого зонда;

корпус прибора, включающий в себя цепь управления; и

соединитель, функционально расположенный между корпусом прибора и переходником и содержащий электрические проводники для подключения цепи управления к цепи приемопередатчика.

9. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 8, в котором соединитель содержит съемный соединитель для удаления корпуса прибора от зонда.

10. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 8, в котором цепь зонда содержит контур предусилителя.

11. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 8, в котором цепь управления выполнена с возможностью считывания параметров калибровки из памяти.

12. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 11, в котором взаимодействие между электрическим импульсом на магнитострикционном проводе от контура возбуждения и магнитным полем вызывает на магнитострикционном проводе волну кручения, воспринимаемую чувствительным элементом, а для анализа волны кручения используются параметры калибровки.

13. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 8, в котором цепь управления выполнена с возможностью определения того, является ли зонд новым зондом, и в соответствии с этим считывает параметры калибровки из памяти.

14. Магнитострикционный измерительный прибор по п. 8, в котором цепь памяти защищена от записи.

15. Способ калибровки магнитострикционного измерительного прибора, содержащий:

обеспечение зонда, включающего в себя вытянутую трубку с ближним концом и дальним концом, магнитострикционный провод в этой трубке и переходник на ближнем конце трубки, включающий в себя цепь зонда, которая содержит контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент и цепь памяти, хранящей параметры калибровки для этого зонда;

обеспечение корпуса прибора, включающего в себя программируемый контроллер;

функциональное соединение корпуса прибора с переходником для подключения контроллера к цепи зонда; и

при этом контроллер считывает параметры калибровки из цепи памяти и в дальнейшем использует эти параметры калибровки во время обычных режимов измерения.

16. Способ по п. 15, в котором во время обычного режима измерения взаимодействие между электрическим импульсом на магнитострикционном проводе от контура возбуждения и магнитным полем вызывает на магнитострикционном проводе волну кручения, воспринимаемую чувствительным элементом, а для анализа волны кручения используют параметры калибровки.

17. Способ по п. 15, в котором упомянутый контроллер определяет, является ли зонд новым зондом, и в соответствии с этим считывает параметры калибровки из памяти.

18. Способ по п. 15, в котором цепь памяти защищена от записи.

19. Способ по п. 15, дополнительно содержащий операцию калибровки зонда, включающую подключение зонда к калибровочному стенду, который тестирует эффективность работы зонда и определяет параметры калибровки, и записывает эти параметры калибровки в цепь памяти.

20. Способ по п. 15, дополнительно содержащий процедуру включения питания, в ходе которой сравниваются параметры калибровки в цепи памяти с параметрами калибровки в контроллере для определения, обнаружен ли новый зонд.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к аморфным ферромагнитным микропроводам (АФМ) в тонкой стеклянной оболочке и используется в устройствах измерительной техники. Сущность изобретения заключается в том, что в способе измерения характеристик аморфных ферромагнитных микропроводов (АФМ) исследуемый АФМ жестко закрепляют с одного конца, а к другому концу с помощью груза прикладывают начальное растягивающее напряжение σ0.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения температурного коэффициента частоты у образцов из ферромагнитного материала.

Изобретение относится к измерительной магнитной технике и может быть использовано для измерения и контроля магнитострикционных свойств образцов в виде проката. .

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для исследования и контроля магнитострикционных свойств магнитных материалов в виде проката.

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть ис пользовано для исследования магнитострикционных свойств магнитных материалов в образцах малой величины.

Группа изобретений относится к контрольно-измерительным приборам, а более конкретно к магнитострикционному датчику, включающему в себя съемный зонд с автоматической калибровкой. Магнитострикционный измерительный прибор содержит зонд, который включает в себя трубку, имеющую ближний конец и дальний конец. В этой трубке находится магнитострикционный провод. Переходник на ближнем конце трубки включает в себя цепь зонда, содержащую контур возбуждения магнитострикционного провода, чувствительный элемент, предусилитель и цепь памяти, хранящую параметры калибровки для этого зонда. Корпус прибора включает в себя цепь управления. Между корпусом прибора и переходником функционально расположен соединитель, содержащий проводники для подключения цепи управления к цепи зонда. Технический результат – возможность автоматической калибровки преобразователя при его использовании с различными зондами. 4 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил.

Наверх