Двухчастотный вихретоковый толщиномер

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) 3 >+>e<< 090 4 81 (2 ) 3 2 70 29 б/25-2 8

f51) M Кл з

G 01 М 27/90 с присоединением заявки Ж—

Государственный комитет

ССС P но делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (33) УДК 620. 179. . 14 (088. 8) Опубликовано 231 82 Бюллетень М 47

Дата опубликования описания 231282, Ю.A Скрипник, Л.A. Глазков, Б.A. Иванов, В.И..Водотбвна и Н.И. Свиридов

/, /

Киевский технологический институт легкой промышленности (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ДВУХЧАСТОТНЫЙ BHXPETOKOBhIA ТОЛЩИНОМЕР

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины электропроводящих объектов.

По основному авт. сй. 9 842560 известен двухчастотный вихретоковый толщиномер, содержащий два генератора высокой частоты, фильтры верхних и нижних частот, вихретоковый преобразователь, широкополосный усилитель, два амплитудных детектора, балансный смеситель, входы которого соединены с обоими генераторами, а выход соединен с параллельно включенными входами фильтров верхних и нижних частот, управляемый делитель напряжения, вход которого соединен c вы.ходами фильтра нижних частот, двухпозиционный автоматический переключатель, входы которого соединены с выходами Фильтра верхних частот и управляемого делителя напряжения, а выход подключен к соединенным последовательно вихретоковому преобразователю, широкополосному усилителю и детектору, соединенные последовательно логарифмический преобразователь, низкочастотный усилитель, фазочувствительный выпрямитель и индикатор, усилитель частоты коммутации, вход которого соединен через второй амплитудный детектор с выходом двухпозиционного автоматического переключателя, второй фазочувствительный выпрямитель, вход которого соединен с выходом усилителя частоты коммутации, а выход — с опорным входом управляемого делителя напряжения, и низко-. частотный генератор коммутации, один из выходов которого соединен с управляющим входом двухпозиционного автоматического переключателя, а два других выхода с опорными входами фазочувствительных выпрямителей (1).

Недостатком известного толщиномера является невозможность обеспечить ,необходимую точность измерений из-за неравномерности частотной характеристики широкополосного усилителя. цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается теМ, что двухчастотный вихретоковый толщиномер снабжен вторым балансным смесителем, включенным между выходом вихретокового преобразователя и входом широкополосного усилителя и соединенным вторым входом с выходом первого высокочастотного генератора,, и заграждающим фильтром, настроенным на

983525

25

Формула изобретения частоту второго высокочастотного генератора, включенным в цепь отрицательной обратной связи широкополосного усилителя.

На чертеже представлена функциональная схема двухчастотного вихретокового толщиномера.

Толщиномер состоит из генератора

1 и 2 высокой частоты, балансного смесителяЗ, соединенного своими входами с генераторами 1 и 2 высокой частоты, соединенных параллельно своими входами и подключенных к выходу балансного смесителя 3, фильтра

4 нижних частот и фильтра 5 верхних частот, последовательно соединенных управляемого делителя б, подключенного своим первым входом к фильтру 4 нижних частот, двухпозиционного автоматического переключателя 7, подключенного вторым входом к фильтру 5 верхних частот, и управляющим входом к низкочастотному генератору 8 частоты коммутации, вихретокового преобразователя 9, второго баЛансного смесителя 10, подключенного вторым входом к высокочастотному генератору

1 ширОкОпОлОснОгО усилителя 11 В цепь отрицательной обратной связи которого включен заграждающий фильтр

12, настроенный на частоту второго высокочастотного генератора 2, детектора 13, логарифмического преобразователя 14, низкочастотного усилителя

15 частоты коммутации, фаэочувствительного выпрямителя 16, подключенно-3

ro опорным входогл к низкочастотному

;генератору 8 частоты коммутации, и индикатора 17, последовательно соединенных второго амплитудного детектора

18, подключенного своим входом к выходу двухпозиционного автоматического переключателя 7, усилителя 19 частоты коммутации и второго фазочувствительного выпрямителя 20, подключенного опорным входом к выходу низкочастотного генератора 8 частоты коммутации и своим входом — к второму входу управляемого делителя 6.

Толщиномер работает следующим образом.

Резонансная частота. ЖО = Ойл — Юя высокочастотных генераторов 1 и 2 выделяется фильтром 4 нижних частот, а. колебания суммарной частоты Щ +

Ю = (Ю вЂ” фильтром 5 верхних частот. амплитуда колебаний частоты Ю зависит от толщины и электропроводности контролируемого объекта, а также от зазора между поверхностью последнего и вихретоковым преобразователем 9.

Р то же время амплитуда колебаний частоты UD не зависит от измеряемой толщины и определяется величиной зазора и скоростью сканирования. Напряжения обеих частот поочередно воздействуют на балансный смеситель 10, 65 где смешиваются r. напряжением генератора .1 высокой частоты. Широкополосный усилитель 11 с заграждающим Фильтром 12 в цепи обратной связи усиливает гармонические составляющие с частотойщ . Изменения коэффициента усиления широкополосного усилителя 11 не изменяют глубину модуляции напряжения каждой из частот. Благодаря этому на вход детектора 13 поступает напряжение, глубина модуляции которого пропорциональна толщине контролируемого объекта. Это напряжение линеариэуется логарифмическим преобразователем 14. При автоматическом режиме работы двухпозиционного автоматического переключателя 7 в выходном напряжении логарифмического преобразователя 14 присутствует переменная составляющая частоты коммутации и .

Эта составляющая усиливается низкочастотным усилителем 15 частоты коммутации с последующим выпрямлением фазочувствительным выпрямителем 16.

Коэффициенты передачи фильтров

4 и 5 и делителя 6 выбраны из условия, К а — — — 1, что позволяет исключить 5 нестабильность фильтров, TBK как на логарифмический преобразователь. будет воздействовать единичный сигнал (KN 1 = 0 } . Для выполнения условия

К4Кь

1 напряжение с выхода двухkg пбйиционного автоматического переключателя.7 поступает на вход детектора

18 и после соответствующего преобразования подается на управляемый делитель 6.

Таким образом, показания индикатора 17 будут зависеть только от толщины контролируемого объекта независимо от нестабильности фильтров 4 и 5 и коэффициента усиления усилителя 11.

3а счет введения дополнительного преобразования частоты двухчастотное модулированное Ilo амплитуде напражение на выходе вихретокового преобразователя преобразуется в одночастотное, что исключает искажение глубины модуляции и, следовательно, повышает точность измерения.

Двухчастотный вихретоковый толщиномер по авт. св. Р 842560, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, он снабжен вторым балансным смесителем, включенным между выходом вихретокового преобразователя и входом широкополосного усилителя и соединенным вторым входом с выходом первого высокочастотного генератора, H заграждающим фильтром, настроенным на ча983525

ВНИИПИ Заказ 9908/49 Тираж 687 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 стоты второго высокочастотного генератора, включенным в цепь отрицательной обратной связи широкополосного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 8425бО, кл. 6 О1 М 27/90, 1981.