Вихретоковое устройство для бесконтактного измерения размеров

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

СР иалистииескиз

Республик

< >970088 (61) Дополнительное к авт. свид-ву „ (22) Заявлено 26.09. 79 (2i ) 2021581/25-28 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 3610.82.Бюллетень № 40

Дата опубликования описания 30. 10. 82

151) М. Кл.з

6 01 В 7/12

С 01 N 27/90

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (33) УДК 531. 717..11(088.8) (72) Авторизобретения

В.С. Никульшин

) Ъ Ъ (71) Заявитель (54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ БЕСКОНТРКТНОГО

ИЗМЕРЕНИЯ РАЗМЕРОВ

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для бесконтактного измерения размеров электропроводных изделий вихретоковым методом.

Известны вихретоковые устройства для измерения размеров, содержащие генератор переменного тока, два накладных электромагнитных преобразователя, расположенных соосно и жестко связанных между собой, и последовательно включенные сумматор, компенсатор, усилитель переменного тока, детектор и индикатор (1 ).

Эти устройства имеют недостаточную точность измерений при поперечных перемещениях иэделий в зоне контооля.

Известно также вихоетоковое устройство для измерения линейных размеров, содержащее генератор переменного тока„ два электромагнитных преобразователя, жестко связанных между собой и установленных соосно, два канала обработки сигналов, каждый из которых подключен к одному из преобразователей и состоит из включенных последовательно компенсатора, усилителя первы нного тока, детектора и функционального преобразователя,сумматор и индикатор (23.

Недостатком этого устройства является малый диапазон измерения размеров цилиндрических изделий.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является вихретоковое устройство для бесконтактного измерения размеоов. содержащее генеоатор переменного тока, пва подключенных к нему накладных электромагнитных преобразователя, расположенных соосно на фиксированном расстоянии один от другого, подключенные к измерительным катушкам преобразователей соединенные последовательно сумматор, компенсатор, усилитель переменного тока, детектор и индикаторт и механизм перемещения преобразователей с приводом.

Привод механизма перемещения в известном чстоойстве выполнен в виде блока уптзавления, вход которого соединен с выходом детектора и усилителя мощности (3 j.

Это устройство имеет недостаточную надежность измерений. посколькч привод механизма перемещения сложен в изготовлении и эксплуатации иэ-за

970088

4 высоких требований к точности и стабильности.

Цель изобретения - повышение надежности.

Указанная цель достигается тем, что в вихретоковом устройстве для 5 бесконтактного измерения размеров, содержащем генератор. переменного тока, два подключенных к нему накладных электромагнитных преобразователя, расположенных соосно на фиксированном расстоянии один от другого, подключенные к измерительным катушкам,. преобразователей соединенные последовательно сумматор, компенсатор, усилитель переменного тока, детектор и индикатор, и механизм перемещения преобразователей с приводом, привод механизма перемещения преобразователей выполнен в виде дополнительного генератора переменного тока, а частоты колебаний основного f „ и дополнительного К р генераторов выбраны из условия

0, 0 3 foo .

На чертеже. приведена функциональная схема вихретокового устройства для бесконтактного измерения размероа:

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, электромагнитные преобразователи 2 и 3, полесоздающие катушки 4 и 5 которых подключены к генератору 1, а измерительные катушки б и 7 - к входу сумматора

8, соединенные последовательно компенсатор 9, усилитель 10 переменного тока, детектор 11 и индикатор 12, механизм 13 перемещения преобразователей и привод механизма перемеще- 40 ния в виде генератора 14 переменного тока. Электромагнитные преобразователи 2 и 3 выполнены идентичными, .расположены соосно. разнесены между собой на расстояние I,,превышающее 45 максимальный измеряемый диаметр изделия, и жестко связаны между собой посредством кронштейна 15. Подвижный элемент 1б механизма 13 перемещения жестко связан с корпусами пре- 5р образователей, размещенных по о6е стороны контролируемого иэделия 17,, Оси преобразователей 2 и 3 перпендикулярны продольной оси изделия.

Устройство работает следующим образом.

Полесоздающие. катушки 4 и 5 запитываются,от генератора 1 переменным током частотой „и наводят в изделии 17 вихревые токи, электромагнит- .®» ное поле которых вызывает появление в измерительных катушках б и 7 вносимых напряжений. Напряжение с кату аек б и 7 суммируются сумматором 8, напряжение Бз с которого компенсируется компенсатором 9, например, при установке обоих преобразователей на изделия с максимальным диаметром, после чего скомпенсированное вносимо напряжение П усиливается усилителем

10 переменного тока, детектируется детектором 11 и поступает на индикатор 12. Механизм 13 перемещения преобразователей, управляемый от генератора 14, обеспечивает поперечное перемещение электромагнитных преобразователей 2 и 3 относительно изделия,17 с частотой К„р„, при этом расстояние d" и d соответственно от преобразователей 2 и 3 до поверхности изделия изменяются в противофазе с той же частотой. При изменении расстояний о „ и с д выходное напряжение

Ug сумматора 8 изменяется от минимального значения, когда один из преобразователей имеет минимальное расстояние до поверхности изделия, до максимального значения, когда d „= d, при этом также изменяются напряжения

U9 и Бю. Детектор 11 вырабатывает сигнал, пропорциональный максимальному значению напряжения U о усилителя

10, при этом напряжение с выхода де тектора зависит только от диаметра контролируемого иэделия. Выбор частоты f+>z дополнительного генератора из соотношения wn <0,03 Ео „обеспечивает необходимую точность работы детектора. В качестве дополнительного генератора в большинстве устройств можно использовать проьыаленную сеть частотой 50 Гц.

Предлагаемое устройство обеспечивает измерение размеров электропроводных изделий при поперечных перемещениях их в зоне контроля в широких пределах с повышенной надежностью, поскольку механизм перемещения преобразователей и его привод проще в изготовлении, настройке и эксплуатации из-за отсутствия особых требований к их точности и стабильности.

Формула изобретения

Вихретоковое устройство для бесконтактного измерения размеров, содержащее генератор переменного тока,два подключенных к нему накладных электромагнитных преобразователя, расположенных соосно на фиксированном рас стоянии один от другого, подключенные к измерительным катушкам преобразователей соединенные последовательно сумматор, компенсатор, усилитель переменного тока, детектор и индикатор, и механизм перемещения преобразователей с приводом, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, привод механизма перемещения выполнен в виде дополнительного генератора переменного то970088

1д фе 0 0 3 f ðäô(°

Составитель И. Еесоян

ХорректорУ. Пономаренко

Редактор С.Тараненко Техред g,Надь

Заказ 8367/46 Tmраж 614 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Е-35, Раушская наб., д. 47

475

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ка, а частоты колебаний основного foe„ ,и дополнительного Й „генераторов выполнены из условия

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дорофеев A.Ë. и др. Индукционная толщинометрия. М., "Энергия", 1969, с. 104.

2. Лвторское свидетельство СССР

Ф 524071, кл. G 7/02, 1974. .3. Авторское свидетельство СССР

В 746173, кл. G 01 В 7/12, 1978 (прототип).