Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий (его варианты)

 

Союз Советскнк

Соцнаянстнческнк

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОВРЕТИН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ.

< 1934352 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 24. 09 ° 79 (21) 2819983/25-28 с присоединением заявки М(23) П риоритет

Опубликовано 07.06 ° 82. Бюллетень М21

Дата опубликования описания 07. 06. 82 (5l)N. Кл.

G 01 N 27/90

Гасудерстеенны11 квинтет

СССР ее делен нзебретеннй н еткрытнй (53) ЩК620..179..14 (088. 8) машиностроения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОПАРАМЕТРОВОГО

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ИЗДЕЛИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к неразру- шающему электромагнитному контролю физико-механических свойств, металлических изделий и может быть использовано для контроля состава и состояния ферромагнитных и неферромагнитных материалов.

Известно устройство многопараметрового электромагнитного контроля, содержащее соединенные последовательно генератор многопараметрового сигнала, преобразователи, схемы разделе ния сигнала на составляющие, схемы линейной обработки сигнала и выходной индикатор l1 3..

Однако устройство обладает больl5 шой погрешностью в случае, когда зависимость от основных мешающих факторов нелинейна, что соответствует большинству задач электромагнитного

20 контроля .

Наиболее близким по технической сути к предлагаемому является устрой ство для многопараметрового электро-:: магнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блок расщепителей, блок устанавливаемых коэффициентов, блок суммирующих усилителей, и индикатор (21.

В случае, когда любая составляющая многомерного выходного сигнала блока преобразователей с допустимой погрешностью может быть представлена суммой отдельных слагаемых, каждое из которых зависит только от одного из основных факторов х;, определяющих сигнал, т.е Мс = а1 х1+а1;х1+а1-х + ° у линейная обработка многомерного такого сигнала позволяет выделить информацию о контролируемом факторе и подавить влияние мешающих (помех) Линейная обработка заключается в решении системы линейных алгебраических

93435 уравнений относительно контролируемого параметра.

Однако применение известного устройства ограничено тем, что в случае, когда зависимость выходного сигнала преобразователей от основных влияющих факторов существенно нелинейна, ис- . пользование линейной модели сигнала и соответствующей его линейной обработки приводит к недопустимо большей ó погрешности.

Цель изобретения - повышение точности контроля при изменении в широком диапазоне значений одного из параметров. 1S

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными

) последовательно пороговым блоком, входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработки сигнала и коммутатором, сигнальные входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, выхьд - с индикатором, а управляющий входс блоком логической обработки сигнала.

Устройство снабжено коммутатором, включенным между выходами блока суммирующих усилителей и входом индикатора, и соединенными последовательно пороговым блоком и блоком логической обработки сигнала, включенными между выходами блока расщепителей и управляющим входом коммутатора.

На фиг.l изображена функциональная блок-схема устройства когда основные влияющие факторы действуют нелинейно на сигнал преобразователя, причем только один из них изменяется в широком диапазоне; на фиг.2 - то же, ког-, 40 да все параметры изменяются в широком диапазоне.

Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 многомерного сигнала, блок 2 преобразователей, блок 3 усилителей сигнала, блок

4 расщепителей (в качестве расщепителей могут быть использованы синхронные детекторы с фазорегуляторами для установки фазы опорного сигнала), Е блок 5 устанавливаемых коэффициентов, блок 6 суммирующих усилителей, пороговый блок 7, блок 8 логической обработки сигнала, коммутатор 9, управляющий вход которого соединен с выходом блока 8 логической обработки сигнала, а сигнальные входы - с выходами блока 6 суммирующих усилите2 4 лей и индикатор 10. Количество сигнальных каналов в блоках 5-7 опреде. ляет ся количеством подобластей, на которые делится область изменения сигнала преобразователей и в каждой из которых проводится линейная обработка сигнала со своими коэффициентами.

Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических .изделий в случае, когда все параметры измеряются в широком диапазоне значений (фиг.2), содержит соединенные последовательно генератор ll многомерного сигнала, блок 12 преобразователей, блок 13 усилителей сигнала и блок 14 расщепителей, опорный вход которого соединен с выходом

-.генератора 11.

К выходу блока 14 расщепителей подключены соединенные последовательно блок 15 устанавливаемых коэффициентов, блок 16 суммирующих усилителей, коммутатор 17 и индикатор 18, и соединенные последовательно пороговый блок 19 и блок 20 логической обработки сигнала, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 17.

Количество сигнальных каналов в блоке 15 устанавливаемых коэффициентов и в блоке 16 суммирующих усилителей определяется количеством подобластей, на которые делится область изменения сигнала преобразователей и в каждой из которых проводится линейная обработка сигнала со своими коэффициентами.

Устройство (фиг.l) работает следующим образом.

Многомерный выходной сигнал генератора 1 возбуждает блок 2 преобразователей, сигнал блока преобразователей усиливается блоком 3 усилителей сигнала и разделяется на отдельные составляющие блоком 4 расщепителей.

Составляющие многомерного сигнала, выделенные блоком 4 расщепителей, подаются на блок 5 устанавливаемых коэффициентов. Составляющие сигнала, умноженные на постоянные коэффициенты, суммируются блоком 6 суммирующих усилителей. Таким образом, каждый канал блок устанавливаемых коэффициентовблок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с определенными коэффициентами, соответствующими выбранной подобласти. Пороговый блок 7 выполняет сравнение ре4352 б работок должны быть отражены выходным индикатором 18. Коммутатор 17 подключает к выходному индикатору результат одной из линейных обработок в соответствии с управляющим сиг налом блока 20 логической обработки сигнала.

Формула изобретения

Выходной сигнал генератора 11 многомерного сигнала возбуждает блок 12 преобразователей, выходной сигнал zp блока 12 преобразователей усиливает ся блоком 13 усилителей сигнала и разделяется на отдельные составляющие блоком 14 расщепителей. Каждая сос-. тавляющая сигнала выделяется синхрон- 2s ным детектором, опорное напряжение для которого задается фазорегулятором, питаемым от генератора 11 многомерного сигнала. Составляющие многомерного сигнала, выделенные блоком

14 расщепителей, подаются одновременно на пороговый блок 19 и блок 15 устанавливаемых коэффициентов. Составляющие сигналы, умноженные на по.стоянные коэффициенты в блоке 15 устанавливаемых коэффициентов, суммируются блоком 16 суммирующих усилителей. Таким образом, каждый канал;. блок устанавливаемых коэффициентов— блок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с определенными коэффициентами, соответствующими определенной подобласти. Одновременно пороговый блок 19 выполняет сравнение значений составляющих сигналов с заранее установленными пороговыми значениями. По результатам сравнения блок 20 логической обработки сигнала делает вывод о том, к какой из подобластей относится данное

50 .контролируемое изделие и следовательно,. результаты какой иэ линейных об5 .93 зультатов линейных обработок с заранее установленными пороговыми значениями. По результатам сравнения блок

8 логической обработки сигнала делает вывод о том, к какой иэ подобластей относится данное контролируемое изделие, и следовательно, результаты какой из линейных обработок должны быть отражены индикатором 10. Коммутатор 9 подключает к выходному индикатору 10 результат одной иэ линейных обработок в соответствии с управляющим сигналом блока 8 логической обработки сигнала.

Устройство (фиг.2) работает следующим образом.

1, Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физикоо-механи че ских параметров металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блок расщепителей, блок устанавливаемых коэффициентов и блок суммирующих усилителей, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля при изме. нении в широком диапазоне значений одного из параметров, оно снабжено соединенными последовательно пороговым блоком, входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработки сигнала и коммутатором, сигнальные входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, выходс индикатором, а управляющий вход— с блоком логической обработки сигнала.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е .с я тем, что оно снабжено коммутатором, включенным между выходами блока суммирующих усилителей и входом индикатора, и соединенными последовательно пороговым блоком и блоком логической обработки сигнала, включенными между выходами блока расщепителей и управляоцим входом коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Методы неразрушающих испытаний

Под ред. Р.Шарпа. М., "Мир", 1972, с.359-295.

2. Патент США Н 3229198, кл. G 01 R 33/12, 1976 (прототип) °