Цифровой электромагнитный толщиномер

 

Изобретение относится к средствам электромагнитной толщинометрии и может быть использовано для контроля толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий. Целью изобретения является повышение достоверности и производительности контроля. Толщиномер содержит последовательно соединенные источник коммутируемого постоянного напряжения и источник аксиального электромагнитного поля, выполненный в виде корпуса, в котором размещены последовательно соединенные катушка и резистор с концевым выключателем, который переключается при взаимодействии с корпусом, и последовательно соединенные накладной индуктивный преобразователь поля источника, преобразователь напряжения в интервал времени , линеаризатор, основной и выносной блоки индикации. Дополнительно толщиномер содержит соединенные последовательно источник опорного напряжения, компаратор и дифференцирующую цепь, подключенную к входу Запись основного блока индикации. 3 ил. i С/)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 С 01 В 7/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3821453/25-28 (22) 06.12.84 (46) 23.08.86. Бнзл. М 31 (71) Львовский лесотехнический институт (72) В.Г.Брандорф, 10.Н.Кизилов и

А.С.Ланки (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

I1 654850, кл. С 01 В 7/06, 1973.

Брандорф В.Г. Интегрирующий электромагнитный толщиномер. — Дефектоскопия, 1981, 11- 12, с. 67-77. (54) ЦИФРОВОЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЬЙ ТОЛЩИНОИЕ Р (57) Изобретение относится к средствам электромагнитной толщинометрии и может быть использовано для контроля толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий. Целью изобретения является повьппение достоверности и производительности контроля. Толщиномер содержит последовательно соединенные источник коммутируемого постоянного напряжения и источник аксиального электромагнитного поля, выполненный в виде корпуса, в котором размещены последовательно соединенные катушка и резистор с концевым выключателем, который переключается при взаимодей-. ствии с корпусом, и последовательно соединенные накладной индуктивный преобразователь поля источника, преобразователь напряжения в интервал времени, линеариэатор, основной и выносной блоки индикации. Дополнительно толщиномер содержит соединенные последовательно источник опорного напряжения, компаратор и дифференцирующую цепь, подключенную к входу "Запись" основного блока индикации. 3 ил.

656

55

1 1252

Изобретение относится к средствам электромагнитной толщинометрии и может быть использовано д !я контроля толщины крупногабаритных неферрамагнитных пилений в судостроении, маши— нострое«гии и других отраслях.

Цель изобретения — повышение достоверности и произнодительности контроля путем фиксирования качества пролегания источника поля. 1О

На фиг.! представлена блок-схема цифрового электромагнитного толщиномера; на фи«.2 — конструкция накладного источника аксиального электромагнитного поля; на фиг.3 — эпюры в контрольных точках.

Тог!««гг«««омер содержит источник 1 коммутируемого постоянного напряжения, шунт 2, длинный кабель 3, подключенный к шунту 2 и источнику 1 20 коммутируемого постоянного напряже««ия, Hàêëëä««îé источник 4 аксиального электромагнитного поля, выполнен««ый в виде последовательно соединенных катушки 5 и резистора 6 с конце- 25 ным выключателем 7, и подключенных к длинному кабелю 3.

Толщиномер содержит также соеди«ген«гые последовательно накладной индуктивный преобразователь 8 поля ис- 30 точника, длинный кабель 9, преобразователь 10 напряжения в интервал времени, второй вход которого подключен к шунту 2, линеариэатор ll и основной блок 12 индикации, к которому

5 через длинный кабель 13 подключен выносной блок 14 индикации. Кроме того, толщиномер содержит соединенные последовательно источник 15 опорного напряжения, компаратор 16, второй

40 вход которого подключен к шунту 2, дифференцирующую цепь 17 иоднонибратор 18, выход которой подключен к входу "Запись" основного блока 12 индикации.

Источник 4 аксиального электромагнитного поля, наложенного на контролируемое изделие 19, содержит пружину 20, измерительнъгй щуп 21, шток 22 концевого выключателя 7, жестко размещенного на каркасе 23 катушки 5, закрепленной на щупе 2!, и корпус 24, фиксирующий щуп 21 и пружину 20.

Толщиномер работает следующим образом.

Накладной источник 4 аксиального электромагнитного поля накладывают на контролируемое изделие 19. Соосно с ним на противоположную сторону изделия 19 накладывают накладной индуктивный преобразователь 8. При этом щуп

2I взаимодействует с иэделием 19, пружи««а 20 сжимается и шток 22 концевого ьл «ключателя 7 отнож;гается от корпуса

24, При этом концевой выключатель 7 оказынается замкнутым. Обозначены так же напряжение U на шунте 2, напряжеиис Ц! источника 1 коммутируемого поспсянного напряжения, напряжение U источника 15 опорнсго напряжения, импульсное напряжение U на выходе линеаризатора 11, напряжение ц „ на выходе компаратора 16, выходное напряжение U дифференцируюшей цепи 17, выходное напряжение Ц одновибратора

К моменту t ток источника 1 коммутируемого постоянного напряжения имеет величину г! с1 (t) г«< о Ъ где К вЂ” эквивалентное сопротивление катушки 5, кабеля 3 и выходного сопротивления источника I постоянного напряжения.

В момент 1„ начинается переходной процесс уменьшения тока до второго стационарного значения i(t )=О, При

1 этом в накладном индуктивном преобразователе 8 поля источника наводится отрицательный импульс, который интегрируется преобразователем 10 напряжения н интервал ьремени эа нремя

2 с =2с, . В момент t ток i (t) возникает вновь и за время t -t = !. вновь

3 о о достигает значения (1). В момент и преобразователь 10 напряжения в ин-тервал времени интегрирует постоянное напряжение о э

Процесс интегрирования осуществляется до момента л

Временный интервал t =t — t c !! з о является выходной неличиной преобразователя 10 напряжения в интервал времени и так как интервал нелинейно зависит от измеряемой толщины, то с помощью линеаризатора 11 осуществляется линеаризация этой зависимости путем изменения частоты следования импульсов, заполняющих временный интервал „ . Благодаря этому количество импульсов 11„ н интервале г„ прямо пропорциональное измеряемой толщине поступает на вход основного блока 12 индикации.

Изменение показаний цифрового индикатора основного и ныносного бло!

252656

Ц-.2 (U,,„ U (6) 5 Когда по зяверпении измерений корI пус 2ч отнимают от г1О1!ерхности контролируемого изделия 19, выполняется условие (5), выходное напряжение () компаряторя 16 неизменно, импуль0 сы Запись отсутствуюT и п«кязания блоков 12 и )4 основного и выносного индикаторов остактся неизменными и равными значению измеренной толщины.

Тем самым осуществляется режим запоминания показаний (режим памяти).

Ul (! !!!! о (3) то в моменты t, и, когда нестационарные значения U„ (t) становятся равными постоянному напряжению U„„, вы- 15 ходное напряжение компяраторя 16 скачком изменяется (фиг.3). Няпря ение

1! на выходе дифференцирующей цени 17 формируется в те же моменты и пог1ожительный импульс U > в момент t,, запус- 20 кает одновибратор 18. Его короткий положительный импульс U,, возникающий в момент t„, подае oÿ на вход !! !!

Запись регистра основного блока 12 индикации. Так как всегда ь „, то 25 счет импульсов Y„ к этому моменту окончен, осуществляется индикация измеренного значения толщины и процесс измерения завершен Накладной источник 4аксиального электромагнитного 30 поля отнимают от поверхности контролируемого изделия 19.

Концевой выключатель 7 при этом размыкается и в цепь тока вводится ,резистор 6 (R), что приводит к умень35 шению стационарного значения тока о2 R +R +R о э и, соответственно, к уменьшению стационарного значения на входе компара40 тора 16

Ro

В +R +R Б. (4) о Э

Резистор 6 (R) предохраняет контакты концевого выключателя 7 от воз45 можных экстратоков в моменты размыкания.

Величину U „ в дополнение к условию (4) выбирают из условия (фиг.3б)

«О!! «О2 формула з ков 12 и !4 индикации происходит в моменты прихода на вход импульса U з

В толщиномере возникновение импульсов U зависит от того, наложен ли накладной источник 4 аксиального электромагнитного поля на объект контроля или нет. Зто достигается следующим образом.

Ввиду того, что величину U„„ выбирают иэ условия 1

1!бя условия (3) и (5) можно записать так: и о б р е т е н и я

Цифровой электромагнитный толщиномер, содержащий источник коммутируемого постоянного напряжения, накладной источник аксиального электромягНИТНОГО ПОЛЯ! ВЫПОЛНьННЬИ! В Видв КОр пуса с размещенной в нем Kÿòó!I!êoé, подключенной к источ11ику коммутируеМОГО ПОСтОЯН11OГО НЯ; РЯЖЕНИЯ, СОЕДИНЕНггь1е последовательно накладной индуктивный преобразователь поля источника, преобразователь напряжения в интервал времени, линеяризатор, основной и выносной блоки индикации и шунт, подключеннь1й между втс рым входом преобразователя напряжения в интервал времени и общим проводом, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повьш1ения достоверности и производительности контроля, он снабжен соединенными параллельно концевым выключателем, размещенным на катушке с возможностью взаимодействия с корпусом, и резистором, включенными между катушкой и вторым входом преобразователя напряжения в интервал времени, и соединенными последовательно источником опорного напряжения, компаратором, второй вход которого годключен к шунту, дифференцирующей цепью и одновибратором, выход которого соединен с входом "Запись основного блока индикации.

l?52656

Фмз.!

Составитель Ю. Глазков

Техред Н. Бонкало Корректор М. Шароши

Редактор М. Бланар

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Заказ 46)5/43

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4