Способ измерения физико-механических параметров неферромагнитных изделий

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Соцмалмстмчесмми

Ресиублмн .

«1968730 (51) Дополнительное к авт. свид-ву, l4 785722 (22) Заявлено 09.12.80 (2т.) 321 3368/25-28 с присоединением заявки № (S1)M. Кл.

G 01N 27/90

1Ьаударетасниыа комитет

СССР ло делам изобретений

II открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23.10.82. Бюллетень ¹ 39

Дата опубликования описания 25.10.82 (53) УД К620.179. .14 (088.8) B. Н. Буров, Ю. С. Дмитриев, В.А. Денисов и В.Е. Шатерников

72) Авторы (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

ПАРАМЕТРОВ НЕФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушатещему контролю и"может быть использовано для измерения удельной електропрнводности и связанных с ней физико-механических параметров неферромагнитных .електропроводящих объектов. . 5

По основному авт. св. Ж 785722 известен способ измерения физико-механических параметров, заключающийся в том, что накладной вихретоковый преобразователь питают током постоянной час-. тоты, изменяя один из параметров компен". сирующего напряжения; получают неполную компенсацию напряжения на измерительной катуппсе преобразователя в воздухе, по очередно устанавливают на образцы с ми- . нимальным и максимальным значениями контролируемого параметра, изменяют, соответственно амплитуду или фазу компен. сирующего напряжения до получения оди-. наковой величины напряжений на измерительной катушке преобразователя, затем преобразователь устанавливают на образец с максимальным значением измеряемого параметра и плавно изменяют величину мешающего параметра в выбранном диапазоне его изменения, измеряют фазу напряжения на измерительной катушке преобразователя, соответствующую максимальному отклонению величины напряжения на ней, и по величине фазы определяют погрешность измерения контролируемого параметра, сравнивают ее с зацанной величиной погрешности, изменяют частоту питающего тока на величину, пропорциональную полученной разности погрешностей, устанавливают преобразова« тель на контролируемое изделие и по изменению фазы напряжения на измерительной катушке судят об измеряемом параметре (1).

Недостаток известного способа состоит в недостаточной чувствительности измерений, что связано с малыми изменениями фазы напряжения на измерительной катушке.

Цель изобретения - повышение чув ствительности измерений. нива ат величины аЦ и ()„,, фиксируют, компенсирующее напряженйе при равенстве последних, после чего измеряют вевыходного напряжения вихретокового преобразователя. М

На чертеже показаны годографы вносимого напряжения накладного вихретокового преобразователя в зависимости от электропроводности G и толщины диэлектрического покрытия h иэделия.

29

Способ осуществляют следующим образом.

Установив частоту питающего тока вихретокового преобразователя выше оптимальной, т.е. той, при которой обеспе» чивается максимальная чувствительность к измеряемому параметру контролируемого изделия, и тем самым уменьшив одновременно чувствительность к измеряемому параметру и погрешность от влияния одного из мешающих параметров, изменяют амплитуду и фазу компенсирующего напряжения 0к, добиваясь выходного напряжения Î вихретокового преобразователя, близкого к нулю; Преобразователь устанавливают на эталонный образец с минимальным значением измеряемого параметра. При двух значениях мешающего параметра, например при максимальном и минимальном значениях толщины диэлектрического покрытия, измеряют с помощью фазометра фазы выходного напряжения Ои преобразователя.

Если показания индикатора фазометра не равны, то изменяют амплитуду компенсирующего напряжения до момента равенства показаний индикатора. Затем преобразователь устанавливают на эталонный образец с максимальным значением изях мешающего параметра и измеряют фазы выходного напряжения преобразователя.

Если показания индикатора фазометра не равны, то изменяют фазу компенсирующего напряжения до момента равенства показаний индикаторов. Затем вновь преобразователь устанавливают на э алонные образцы с минимальным и максимальным значением измеряемого параметра и

3 068730 ф

Поставленная цель достигается тем, проводят описанные операции до тех пор, что изменяют амплитуду компенсирую- ..пока показания индикатора фазометра не ще о напряжения, измеряют величинуЬО, будут равны в крайних точках диапаэоизменения последней и соответствующую на изменения мешающего параметра и в получаемому. значению компенсирукяцего крайних точках диапазона изменения и . напряжения амплитуду выходного напря- меряемого параметра эталонного образца. жения Ци вихретокового преобразователя, После этого преобразователь устанавлиравногэ разности напряжения на иэмери- вают на эталонный образец с максимальтельной катушке и компенсирующего, срав- ным значением измеряемого параметра и

tO плавно изменяют величину мешающего параметра в выбранном диапазоне его изменения. Измеряют фазу выходного наличину контролируемого параметра по фазе пряжения Ц вихретокового преобразователя, соответствующую максимальному отклонению индикатора от начального значения. По величине фазы определяют погрешность измерения измеряемого параметра, сравнивают. ее с заданной и изменяют значение частоты тока, питающего вихретоковый преобразователь, на величину, пропорциона;ьную вычисленной разности погрешностей. Затем повторяют все перечисленные выше операции до тех пор, пока погрешность измерения, вызван-. ная влиянием мешающего параметра, небудет меньше или равна заданной. Сфор мированная таким образом система координат имеет начало в точке А. Изменение измеряемого параметра контролируемого . изделия, например 0»О до < х, . приводит к повороту вектора выходного напряжения Ît„-==AC на угол (САК. Этот угол при неоптимальном выборе частоты питающего тока может оказаться недоотаточно большим. Увеличение чувствитель ности добиваются изменением величины сформированного компенсирующего напряжения 0 АО в процессе измерений.

При установке преобразователя над контролируемым изделием с параметрами, соответствующими точке С на годографе, величину Utего изменяют до значения К=

ВЪ, при котором обеспечивается AB=

ВС; т.е. й0к = 0 . При измерении б контролируемого изделия с параметрами, g$ соответствующими точке К на годографе, величину U< изменяют до значения Ох О. При этом AE. = К. Как видно из чертежа, в новой системе координат меряемого параметра при тех же значени- с началом в точке1 Q чувствительность о фазы вновь сформирбванного напряжения преобразователя к измеряемому парамет.ру увеличивается в два раза, так как

L С2 К = 2.Ь САК при сохранении погрешности измерений от изменения толщины ф диэлектрического покрытия контролируемого иэделия.

Таким образом, предложенный способ обеспечивает увеличение чувствительности

968730 6 напряжения амплитуду выходного напряжения О„вихретокового преобразователя, равного разности напряжения на waмерительной катушке и .компенсирующего, сравнивают величины дц и l3>, фиксируют компенсирующее напряжение при равенстве послед ппс, после чего изменяют величину контролируемого параметра по фазе выходного напряжения вехрето16 кового преобразователя.

Способ измерения физико-механических параметров неферромагнитнмх изде-. лий по авт. св. № 785722, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения чувствительности измерения, изменяют амплитуду компенсирующего напряжения, измеряют величину g Ок ис менения последней и соответствующую получаемому значению компенсирующего

R8 U

5 в 2 раза к измеряемому параметру по сравнению с известным способом при фиксированной погрешности измерений.

Формула изобретения

Истнчники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

15 № 785722, кл. G 01 и 27/90, 1977 (прототип) .

ВНИИПИ Заказ 8159/73

Тираж 887 Подписное

Фипиап ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4