Устройство для бесконтактного измеренияразмеров цилиндрических изделий

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОИ:КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<1847003

Союз Советских

Социалистическик

Республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 0?1079 (21) 2823563/18-28 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

G 01 В 7/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК. 531. 717 (088. 8) Опубликовано 1%07,81. бюллетень Й9 26

Дата опубликоваиия описания 15.07, 81.

\ !

А. Н; Конотопов, В.С. Никульшин и Ю.М. Таранов. (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ

РАЗМЕРОВ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к бесконтактному измерению линейных размеров злектропроводных протяженных изделий вихретоковым методом .

Известно устройство для измерения размеров цилиндрических изделий, содержащее первичный преобразователь, схему обработки информации и регистратор (1), 10

Недостатком известного устройства являются ограниченные функциональные возможности.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для бесконтактного иэмере- 15 ния размеров цилиндрических изделий, содержащее генератор переменного тока, два идентичных первичных преобразователя, состоящих иэ измери.«.. тельных катушек и токовых катушек, подключенных к выходу генератора, сумматор, входы которого подключены к выходам измерительных катушек, компенсатор, первый вход которого . подключен к выходу сумматора, а второй — к выходу генератора, усилитель высокой частоты, подключенный к выходу компенсатора, детектор, подключенный к выходу усилителя, высокой . частоты, регистратор, подключенный ЗО к выходу детектора, усилитель мощности, входом подключенный к выходу .блока управления, и электродинамический механизм, механически связанный с первичными преобразователями, вход которого подключен к выходу усилителей мощности (21.

Однако и это устройство характеризуется,ограниченными функциональными воэможностями.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Поставленная цель. достигается тем, что устройство снабжено датчиком линейных перемещений, механически связанным с первичными преобразователями, блоками суммирования и вычитания, первые входы которых подключены к выходу детектора, а вторые,входы - к выходу датчика ли-.. нейных перемещений, и первым и вторым индикаторами, вход первого индикатора подключен к выходу блока суммирования, вход второго индикатора подключен к выходу блока вычитания, На чертеже представлена блок-схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, идентичные накладные первичные преобразователи 2 и 3, 847003 включающие в себя токовые катушки

4 и 5, которые подключены к генератору 1, и измерительные катушки 6 и 7, сумматор 8, входы которого подключены к выходам катушек 6 и 7, последовательно соединенные компенсатор 9, усилитель 10 высокой частоты;. детектор 11 и регистратор 12, блок

13 управления, усилитель 14 мощности, электродинамический механизм 15, датчик 16 линейных перемещений, блок 17

I суммирования, блок 18 вычитания и индикаторы 19 и 20.

Устройство работает следующим образом.

Изделие 21 устанавливают между преобразователями 2 и 3 и концы его закрепляются. Преобразователи перемещают вдоль продольной оси изделия

21. От генератора 1 переменного тока запитываются токовые катушки 4 и 5, наводящие в изделии 21 вихревые токи, электромагнитное поле которых вызывает появление в измерительных катушках 6 и 7 вносимого напряжения. Вносимые напряжения измерительных катушек 6 и зависят соответственно от расстояний d и д 1 измерительных катушек 6 и 7 до поверхности изделия 21 и диаметра изделия

21. Зависимость вносимого напряжения от расстояния до поверхности изделия является нелинейной.

Напряжения с измерительных катушек 6 и 7 поступают на входы сумматора 8, выходное напряжение которого поступает на первый вход компенсатора 9, на второй вход которого пода ется напряжение с генератора 1 переменного тока. Сигнал с выхода компенсатора 9 усиливается усилителем

10 высокой частоты, детектируется детектором 11 и поступает на регистратор 12.

Диаметр D контролируемого изделия определяется из соотношения:

0 =6- (Д „+ cP ), где d„ H d — расстояния от накладных первичных преобразователей 2 и 3 до поверхности изделия 21;

6 — расстояние между накладными первичными,преобразователями 2 и 3, являющееся неизменным в процессе измерений.

При постоянном диаметре Р иэделия 21 вносимое напряжение Ч, измерительной катушки 6 пропорционально расстоянию д „, а вносимое напряжение У измерительной катушки 7 — расстоянию d< ..Суммарное напряжение, П = Я + U определяет диаметр D изделия 21, Однако при поперечных перемещениях изделия 21 в зоне контроля точность измерений снижается, поскольку зависимость вносимого напряжения от расстояния до поверхности изделия 21 является нелинейной

Формула изобретения

Устройство для бесконтактного измерения размеров цилиндрических изделий, содержащее генератор переменного тока, два идентичных первичных преобразователя, состоящих из измерительных катушек и токовых катушек, подключенных к выходу генератора, сумматор, входы которого подключены к выходам измерительных катушек, компенсатор, первый вход которого подключен к выходу сумматора, а второй — к выходу генератора, усилитель высокой частоты, под55

65 и при поперечных перемещениях изделия 21 суммарное напряжение U изменяется. Суммарное напряжение Ue достигает максимального значения в том случае, когда расстояния д и о равHH между col5o, При 44, напряжение U8 зависит только от диаметра и эделия 2 1.

Напряжение с детектора 11 поступает в блок 13 управления, с которого сигнал через усилитель 14 мощности подается на электродинамический механизм 15. Блок 13 управления вырабатывает сигнал управления таким образом, что электродинамический механизм 15 поддерживает максимум напряжения на выходе детектора 11 и, следовательно, максимум суммарного напряжения Пй . Нри таком управлении электродинамический механизм 15 поддерживает расстояния d и д равными

20 между собой. Датчик 16 линейных перемещений, подвижный элемент которого жестко связан с корпусами накладных первичных преобразователей. 2 и 3, вырабатывает напряжение, пропорцио 5 нальное поперечным перемещениям накладных первичных преобразователей

2 и 3. Поскольку при измерениях д „ = д1, то сигнал с датчика 16 линейных перемещений пропорционален поперечным перемещениям оси изделия 21., Напряжение с датчика 16 поступает в блок 17 суммирования и блок 18 вычитания. Блок 17 суммирования вырабатывает сигнал, пропорциональный сумме напряжений с датчика 16 линейных перемещений и детектора 11, а блок 18 вычитания — сигнал, пропорциональный разности напряжений с датчика 16 и детектора 11. Напряжения с блоков 17 и 18 суммирования

40 и вычитания при перемещении преобразователей вдоль продольной оси изделия 21, характеризующие профиль продольного сечения изделия 21, индицируются идикаторами 19 и 20.

Таким образом, устройство обеспечивает бесконтактное измерение диаметра и профиля продольного сечения протяженных электропроводных изделий, 847003

Составитель В. Николаев

Редактор Н. Ромжа Техред С.. Мигунова Корректор В. Бутяга

Заказ 5461/60 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектная, 4 включенный к выходу компенсатора, детектор, подключенный к выходу усилителя высокой частоты, регистратор, подключенный к выходу детектора, блок управления, подключенный к выходу детектора, усилитель мощности, входом подключенный к выходу блока управления,и электродинамический механизм, механически связанный с первичнйми преобразователями, вход которого подключен к выходу усилителя мощности, о о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, устройство снабжено датчиком линейных перемещений, механически связанным с первичными преобраз ователями, блоками: суммирования и вычитания, первые входы которых подключены к выходу детектора, а вторые входы — к выходу датчика линейных перемещений, и первым и вторым индикаторами, вход первого индикатора подключен к выходу .блока вычитания.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 510639, кл.G 01 В 7/12, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2595778/25-28, кл. 501 В 7/12, 30.03.78 (прототип}.