Устройство для контроля твердости

 

Союз Советских

Ссзциалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ оцо64100 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.1279 (21) 2862170/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 15.0981. Б оллетень Но З4

Дата опубликования описания 150981 (51)М. Кл.

G 01 N 27/80

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 620. 179. 14 (088.8) (71) Заявитель

Центральное конструкторское бюро с опытным производством AH Белорусской CCP (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТВЕРДОСТИ

Иэобреетние относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для проверки изделий и материалов в металлургической, машиностроительной и других промышленностях.

Известно устройство для контроля твердости, содержащее преобразователь с двумя намагничивающими и двумя измерительными обмотками, два фильтра, входы которых соединены с измерительными обмотками, соединенные последовательно фаэометр, сумматор, множитель и индикатор (1 1, Недостаток известного устройства низкая точность контроля. 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля твердости, содержащее соединенные последовательно генератор, блок усиления, индуктивный 20 преобразователь, селективный усилитель и индикатор, а блок усиления выполнен в виде операционного усилителя, подключенного к нему двухтактного выходного каскада с токовыми резисторами, двух источников тока, выходы которых подключены к опорным входам двухтактного каскада и четырехполюсника обратной связи, вход которого подключен к выходу двухтакт- 30 ного выходного каскада, а выход — к инвертирующему входу операционного усилителя (2 J, Однако возникающие нелинейные искажения в устройстве зависят от тока покоя выходного каскада, который изменяется в зависимости от окружающей температуры, приводят к возрастанию погрешностей измерений.

Цель изобретения - повышение точности и надежности контроля, Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными последовательно источником опорного напряжения,,дифференциальным; интегрирующим усилителем и инвертором, выход которого подключен к входу первого источника тока, а входы дифференциального интегрирующего усилителя соединены с токовыми резисторами, а выход — со вторым источником тока.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1, блок 2 усиления, индуктивный преобразователь

3, селективный усилитель 4 и индикатор 5 и соединенные последовательно источник 6 опорного напряжения, дифференциальный интегрирующий усили864100 тель 7 и инвертор 8. Блок 2 усиления выполнен в виде операционного усилителя 9, подключенного к нему двухтактного выходного каскада 10 с токовыми резисторами 11 и 12, четырехполюсника 13 обратной снязи, включенного между выходом двухтактного ныходного каскада 10 и неинвертирующим входом операционного усилителя 9, и двух источников 14 и 15 тока, ныходы которых соединены с опор= ными входами двухтактного выход.ного каскада 10, а входы — c выходами соответственно дифференциального интегрирующего усилителя 7 и инвертора 8.

Устройство работает следуюЩим образом.

Синусоидальный сигнал, вырабатываемый генератором 1, через блок 2 усиления питает обмотку возбуждения индуктивного преобразователя 3, Преобразователь устанавливают на контролируемый объект (на чертеже не показан) и в его измерительной катушке .появляется сигнал сложной формы, содержащий высшие гармоники. Этот сигнал поступает на вход селективного усилителя 4, который выделяет вторую гармонику основной частоты тока возбуждения. Индикатор 5 измеряет амплитуду этой гармоники, по величине которой судят о твердости.

Для получения минимальной погрешности контроля ток покоя двухтактного выходного каскада 10 выбирается таким, при котором амплитуда второй гармоники в питающем датчик синусоидальном напряжении минимальна. Ток покоя двухтактного выходного каскада 10 создает на токовых резисторах 11 и 12 падение напряжения Ц, которое поступает на входы дифференциального,интегрирующего усилителя 7 . Сюда же на инвертирующий вход поступает опорное напряжение от источника 6 опорного напряжения, полярность которого протиноположна полярности ЬО. На выходе дифференциального интегрирующего усилителя 7 образуется сигнал рассогласования между опорным напряжением и падением напряжения на токоных резисторах, который поступает на вход источника 15 тока и на вход иннертора

8, с выхода которого инвертированный сигнал рассогласования поступает на вход источника 14 тока.

Если падение напряжения в,0 на токовых резисторах 11 и 12 по абсолютной величине меньше опорного напряжения, поступающего с источника 6 опорного напряжения, то сигнал рассогласонания, вследствие высокого коэффициента передачи дифференциального интегрирующего усилителя 7 велик, что

f приводит к увеличению выходного тока источников 14 и 15 тока, а следонательно, и тока покоя выходного каскада.

Если падение напряжения на токовых резисторах по абсолютной величине больше опорного напряжения, поступающего от источника 6 опорного напряжения, устройстно работает аналогично с той лишь разницей, что напряжение рассогласования на выходе дифференциального интегрирующего усилителя 7 меняет свой знак на противоположный, что приводит к уменьшению выходного тока источников 14 и 15 тока, а соотнетственно, и тока покоя выходного каскада 10.

1О щего усилителя 7 падение напряжения

ЬЮ на токоном резисторе оказывается практически равным опорному. Поэтому ток покоя выходного каскада 10 равен отношению величины опорного напряжения к суммарной величине токов резисторов и не зависит от температуры и изменения напряжения питания усилителя мощности, что приводит к независимости уровня второй гармоники в сигнале питания индуктивного преобразователя 3 от изменения тех же параметров и, следовательно, снижению погрешности и повышению стабильности работы устройства.

Так как дифференциальный интегрирующий усилитель является фильтром низких частот, и его дифференциальные входы подключены к токовым резисторам, принадлежащим разным плечам двухтактного выходного каскада, то на его выходе переменная составляющая сигнала оказывается практически полностью подавленной, что исключает самовоэбуждение устройства.

Формула изобретения

Устройство для контроля твердости, содержащее соединенные последовательно генератор, блок усиления, индуктивный преобразователь, селективный усилитель и индикатор, а блок усиления выполнен в виде операционного усилителя, подключенного к нему двухтактного выходного каскада с токовыми резисторами, двух источникон тока, выходы которых подключены к опорным. входам двухтактного каскада и четырехполюсника обратной связи, вход которого подключен к выходу двухтактного выходного каскада, а выход — к инвертирующему входу операционного усилителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и надежности контроля, оно снабжено соединенными последовательно источником опорного напряжения, дифференциальным интегрирующим усилителем и инвертором, выход которого подключен к входу первого источника тока, а входы дифференциа45

Вследствие высокого коэффицйента передачи дифференциального интегрирую864100

Составитель tO. Глазков

Редактор М. Келемеш Техред A. Бабинвц

Корректор С. шекмар

Заказ 7770/62 Тираж 910 Подписное

HHHHHH Государственного комитета СССР по делам изобретения и открытиЯ

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

Филиал ППП Патент, r,Óêãîðîä, ул.Проектная, 4 льного интегрирующего усилителя соединены с токовыми резисторами, а выход — со вторым источником тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 411367, кл. 0 01 М 27/84, 07.12 ° 71.

2 ° Зацепин Н.Н. Устройство для неразрушающегс контроля. — Дефектоскопия, 1976, М 5, с. 104 (прототип).