Токовихревой способ измерения площади поперечного сечения и удельного электросопротивления немагнитных изделий

 

Союз Советских

Социалыстимеских

Респубпик (1 1)

ИЗОБРЕТЕНИЯ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2503805/18-28 (51) M. K

G 01 N 27/04

G 0l Я 27/00

G 01 В 7/32 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

Соввтв Министров СССР оо делам изооретений н открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 25.11.78. Бюллетень %43 (45) Дата опубликования описания 26.11.78 (53) УДК 620.179. .14 (088.8) (72) Авторы изобретения

О. Н. Лазуткин и А. С. Попов (71) Заявитель (54) ТОКОВИХРЕВОЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

И УДЕЛЪНОГО ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЯ НЕМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области неразру шаюшего контроля материалов и изделий методом вихревых токов и может быть использовано для измерения геометрических и электрофизических параметров иэделий.

Известен способ контроля улелыюго элект- 5 росопротивления материала немагнитных протяженных изпелий, эаключаюшийся в том, что контролируемое изделие помешают в проходной токовихревой преобразователь, выделяют активную и реактивную составляюшие вносимого 10 напряжения, преобразовывают активную составляющую с помощью функционального преобразователя с квадратичной зависимостью выходного напряжения от входного, делят полученное напряжение на реактивную составляющую 15 и по результирующему напряжению судят об. удельном электрическом сопротивлении материала изделия (11.

Однако контроль этим способом одновременно и поперечного сечения изделий невозможен из-за отсутствия операций цля выделения сигнала преобразователя, коррелирун>шегося с этим параметром.

Известен токовихревой способ измерения площади поперечного сечения и удельного электросопротивления немагнитных излелий, заключающийся в том, что контролируемое изделие помегцают в поле проходного гоковихревого преобразователя, скомпенсированного в отсутствие изце»ия, выделяют активную и реактивную составляющие вносимого напряжения преобразователя и преобразовывают активную составляк>шую с помощью функционального преобразователя с квадратичной зависимостью вь>ходного напряжения от входного 121.

Этот способ является наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому изобретению.

Недостатком этого способа является значительное возрастание (при зацанной рабочей частоте) методической погрешности измерения в случае увеличения удельного электрического сопротивления материала изделия или уменьшения размеров его поперечного сечения. Уменьшение методической погрешности путем повыгцения рабочей частоты зачастую не дает сушествеш>ых положительных результатов, так как с

634182

ЦНИИПИ Заказ 67S3 42 1нраж П170 Полнненое

Фн,н1ал llllll "Патент", г.ужгород, ун. Проектная, 4 ростом час оты возрастает аппаратурная погрещноль измерения. !

1елью изобретения является повышение точноли измерения контролируемых параметров.

Для этого выделяют также напряжение, про- М порциональное амплитуде вносимого напряжения токовихревого преобразователя, суммируют его с активной составляющей и по величине результирунущего напряжения судят о площади поперечного сечения контролируемого изделия, сум- 1в мируют напряжение, пропорциональное амплитуде вносимого напряжения преобразователя, с модулем его реактивной составляющей, делят

»а полученное напряжение выходное напряжение функционального преобразователя и по ве- 1у личине результирующего напряжения судят об удельном электрическом сопротивлении контроли руе мого и эделия.

Способ осуществляется следующим образом.

Полезадающую катушку токовихревого пре- ® образователя проходного типа залитывают синусоидальным током, частоту которого выбирают так, чтобы во всем диапазоне изменения контролируемых параметров иэделия выполнялось условие Х= /2 д s, где f — частота тока И литания преобразователя; д — магнитная постоянная; G = — — удельная электрическая проводимость; у -- удельное электрическое сопротивление материала изделия; 5 — площадь лопере шого сечения изделия. 3®

С помощью компенсатора компенсируют напряжение измерительной катушки преобразователя так, чтобы выходное напряжение преобразователя в отсутствие изделия было равно нулю, напряжение, вносимое в измерительную цепь М преобразователя при введении в него конгролируемого изделия, расщепляют, например, с помощью фаэочувствительных детекторов на активную и реактивную составляющие относительно тока в задающей катушке преобразователя. 46

Преобразуют активную составляющую вносимс го напряжения токовихревого преобразователя с помощью функционального преобразователя с квадратичной зависимостью выходного напряжения от входного. 43

Дополнительно подключенным к токовихревому преобразователю амплитудным детектором выделяют напряжение, пропорциональное амплитуде вносимого напряжения. С выхода амплитудного детектора сигнал подают на один Se вход сумматора, а на другой вход — c выхода фазового детектора (активной составляющей), по выходному сигналу сумматора судят о площади поперечного ceченин контролируемо .о изделия.

Одновременно на ныхоцы другого сумматора подают сигнал с выхода амнлитуллого детектора и фазового детектора (реактивной составляющей). С выхода этого сумматора сигнал поступает на один из входов делителя, на другой вход которого подают напряжение с выхода функицонального преобразователя, пропорциональное квадрату актив ной составляющей вносимого напряжения.

По величине напряжения на выходе делителя судят об удельном электрическом сопротивлении материала контролируемого изделия.

Формула изобретения

Токовихревой способ измерения площади поперечного сечения и удельного электросопротивления немагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в поле проходного токовихревого преобразователя, скомпенсированного в отсутствие изделия, выделяют активную и реактивную составляющие вносимого напряжения преобразователя и преобразовывают активную составляющую с помощью функционального преобразователя с квадратичной зависимостью выходного напряжения от входного, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности измерения контролируемых параметров, выделяют также напряжение, пропорциональное амплитуде вносимого напряжения токовихревого преобразователя, суммируют его с активной составляющей и по величине результирующего напряжения судят о площади поперечного сечения контролируемого изделия, суммируют напряжение, пропорциональное амплитуде вносимого напряжения преобразователя, с модулем его реактивной составляющей, делят на полученное напряжение выходное напряжение функционального преобразователя и по величине результирующего напряжения судят об удельном электрическом сопротивлении материала контролируемого изделия.

Источники информации, принятые во внимание нри экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР N 298880, кл. G О! N 27/04, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР 11О278184, G 01 и 27I04, 1969.