Устройство для неразрушающего контроля свойств слоистых пластиков

 

Использование: неразрушающий контроль диэлектрических и технологических свойств слоистых пластиков, в частности углепластиков. Сущность изобретения; измеритель содержит разветвленную магнитную цепь, состоящую из прямого и обратного магнитопроводов с перпендикулярными перемычками . На элементах магнитной цепи расположены спиральные участки. Измерительные обмотки подключены к измерителям отношения входных и выходных электрических и магнитных напряжений и измерителям разности фаз. При введении контролируемой детали изменяются как вещественная , так и мнимая составляющие меры передачи цепной схемы. 2 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л G 01 N 27/72

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Q) ( Q1 (21) 4816512/21 (22) 18,04,90 (46) 07.01.93, Бюл. N. 1 (71) Самарский политехнический институт им. В, В. Куйбышева (72) В.Н,Петровский, А.M,Çëî÷èñòûé и И.В.Титов (56) Авторское свидетельство СССР г). 517858, кл, G 01 R 27/00, 1974, Авторское свидетельство СССР

N. 324590, кл. G 01 R 27/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N 330334, кл, G 01 В 7/14, 1969.

Авторское свидетельство СССР

N 956968, кл. G 01 В 7/14, 1980, Авторское свидетельство СССР

N 1223126, кл. G 01 N 27/72, 1984.

Изобретение относится к области измерительной техники и предназначено для контроля проводящих диэлектрических и технологических свойств слоистых пластиков, в частности углепластиков.

Известны устройства для бесконтактного измерения свойств материалов, содержащие магнитопровод с электрическими обмотками, регистрирующую аппаратуру.

Известно устройство, служащее для измерения электропроводности углеплэстиков, содержащее магнитопровод с электрическими обмотками. Магнитопровод вы lpëíåí в виде ферритового сердечника полутороидальной формы, включенного в цепь обратной связи LC-генератора. Электропроводность определяется методом вихревых токов. Изменение комплексного

„„Я „„1786415 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ СВОЙСТВ СЛОИСТЫХ ПЛАСТИКОВ (57) Использование: неразрушающий контроль диэлектрических и технологических свойств слоистых пластиков, в частности углепластиков. Сущность изобретения измеритель содержит разветвленную магнитную цепь, состоящую из прямого и обратного магнитопроводов с перпендикулярными перемычками, На элементах магнитной цепи расположены спиральные участки. Измерительные обмотки подключены к измерителям отношения входных и выходных электрических и магнитных напряжений и измерителям разности фаз, При введении контролируемой детали изменяются как вещественная, так и мнимая составляющие меры передачи цепной схемы. 2 ил, сопротивления вихретокового преобразователя вызывает соответствующее изменение частоты автогенератора, которое фиксируется регистрирующей аппаратурой.

В известных устройствах не обеспечивается достаточная чувствительность и точность контроля.

Данная цель достигается тем, что предлагаемое устройство снабжено токосьемными резистором, потенциометром, прямоугольный магнитопровод выполнен с и поперечными участками, параллельными его боковым сторонам и снабжен (6п+5) дополнительными спиральными участками, при этом поперечные участки и смежные с ними участки прямоугольного магнитопровода, э также одна из его боковых сторон, выполнены с зазором, концы участков маг1786415 нитопровода, образующих зазор, выполнены раздвоенными и соединены с концами соответствующих спиральных участков, витки которых выполнены с зазором в плоскости прямоугольного магнитопровода, элементы компенсации выполнены в виде параллельно соединенных переменного резистора, переменного конденсатора и вариометра, а блок измерения выполнен в виде двух делителей, выходы которых соединены со входами умножителя, и двух фазометров, выходы которых подключены ко входам сумматора, причем токосъемный резистор соединен последовательно с обмоткой возбуждения, размещенной нэ второй боковой стороне прямоугольного магнитопровода, секции компенсационной обмотки расположены на поперечных участках прямоугольногО магнитопровода, первая и вторая секции измерительной обмотки размещены на концах одного из оснований прямоугольной магнитопровода и подключены к попарно объединенным входам первого делителя и первого фазометра, а попарно объединенные входы второго делителя и второго фазометра соединены соответственно с выводами токосъемного резистора и потенциометра, торцы которого расположены у концов первой боковой стороны прямоугольного магнитопровода.

На фиг.1 представлен магнитоэлектрический цепной преобразователь свойств композиционных материалов; на фиг,2 — то же, вид А.

Преобразователь содержит прямой 1 и обратный 2 магнитопроводы с перпендикулярными перемычками 3. Каждое плечо магнитопровода содержит узел 4 иэ двух параллельных участков, включенных согласно и выполненных из полуколец 5, расположенных по винтовой линии с прорезью 6.

Магнитопроводы закреплены на изоляциОнном каркасе 7 на котором размещается исследуемая деталь 8. На выходной части магнитной цепной схемы размещена первая выходная измерительная обмотка 9, подключенная к делителю магнитных потоков 10 и к фазометру для магнитных потоков

11, на гибком изоляционном цилиндре 12 размещена вторая измерительная обмотка

13, подсоединенная к магнитному выходу цепной схемы и подключенная к делителю магнитных напряжений 14 и к фазометру для магнитных напряжений 15; на входной части магнитной цепной схемы размещена первая входная измерительная обмотка 16, подключенная к делителю магнитных потоков 10 к фазометру для магнитных потоков

11, с активного сопротивления 17, подклюненного лоследоввтелвно с обмоткой.вов5

55 буждения 18, напряжение подается на вход делителя магнитных напряжений 14 и к фаэометру магнитных напряжений 15. Компенсационная обмотка 19 подключена к параллельно соединенным регулируемым активному сопротивлению 20, индуктивности 21 и емкости 22, Сигналы с делителя магнитных потоков 10 и делителя магнитных напряжений 14 подаются на перемножитель 23, а сигналы с фазометра магнитных потоков 10 и фазометра магнитных напряжений 15 подаются на сумматор

24.

Магнитный преобразователь цепной представляет собой каскадное соединение магнитных четырехполюсников при наличии характеристического их согласования (на чертеже изображен частный случай Г-образных магнитных четырехполюсников), процессы в магнитных четырехполюсниках и в магнитной цепной схеме аналогичны, соответственно, процессам в электрическом четырехполюснике и электрической цепной схеме, Для однородной цепной схемы мера передачи g в и раз больше меры передачи для одного четырехполюсника

Ф1 Омк1

9 = л9! = nln-б — д — е лет ом 1 Что в)+ 2 мкг

+ пФa1 Рфг где n — число каскадно соединенных четырехполюсников;

UM«, 0мкг и %, Ф2 — входные и выходные напряжения и потоки k-го магнитного четырехполюсника; ф0мк1 ф3мк ф Q)1 1/ Щ фазы этих напряжений и потоков.

Каскадное соединение четырехполюсников обеспечивает увеличение чувствительности системы в и раз, поэтому увеличивается и точность ее измерений, При размещении измеряемой детали, как показано на рисунке, изменяются как вещественная, так и мнимая составляющие меры передачи, то

ЕСТЬ ИЗМЕНЯЮТСЯ КаК Ugg)(1и Ф1, таК И BbIxQi% Выходные сигналы в результате их объединения превращаются в общий выходной сигнал, функционально связанный с первичными электропроводящими или технологическими параметрами.

В реальных производственных условиях измерения свойства детали под каждым магнитным узлом и интенсивность круговых вихревых токов под ними могут быть различными, что приводит к различию отдельных параметров четырехполюсника. Для согласования магнитной цепной схемы предусмотрено варьирование параллельно

1786415

40

50

55 включенных активного сопротивления, индуктивности и емкости компенсационных обмоток для получения максимальной чувствительности. Использование магнитоэлектрического цепного преобразователя позволяет повысить чувствительность и точность контроля, существенно уменьшить время контроля, позволяет оперативное вмешательство в коррекцию технологического процесса. Кроме того, предлагаемое устройство неразрушающего контроля имеет, в отличие от существующего, малые стоимости, энергоемкость и материалоемкость.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля свойств слоистых пластиков, содержащее прямоугольный магнитопровод со спиральным участком и с обмоткой возбуждения и секционированными измерительной и компенсационной обмотками, элементы компенсации, включенные параллельно соответствующим секциям компенсационной обмотки, и блок измерения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения чувствительности, оно снабжено токосъемным резистором, потенциалметром, прямоугольный магнитопровод выполнен с и поперечными участками, параллельными

его боковым сторонам и снабжен (6n+5) дополнительными спиральными участками, при этом поперечные участки и смежные с ними участки прямоугольного магнитопровода, а также одна из его боковых сторон выполнены с зазором, концы участков магнитопровода, образующих зазор, выполнены раздвоенными и соединены с концами

5 соответствующих спиральных участков прямоугольного магнитопровода, витки которых выполнены с зазором в плоскости прямоугольного магнитопровода, элементы компенсации выполнены в виде параллель10 но соединенных переменного резистора. переменного конденсатора и вариометра, а блок измерения выполнен в виде двух делителей, выходы которых соединены с входами умножителя, и двух фазометров, выходы

15 которых подключены к входам сумматора, причем токосъемный резистор соединен последовательно с обмоткой возбуждения, размещенной на второй боковой стороне прямоугольного магнитопровода, секции

20 компенсационной обмотки расположены на поперечных участках прямоугольного магнитопровода, первая и вторая секции измерительной обмотки размещены на концах одного из оснований прямоугольного маг25 нитопровода и подключены попарно к объединенным входам первого делителя и первого фазометра, а попарно объединенные входы второго делителя и второго фаМ зометра соединены соответственно с

30 выводами токосъемного резистора и потенциалметра, торцы которого расположены у концов первой боковой стороны прямоугол ьного магнитоп ровода.

% a.2.

Составитель А. Злочистый

Техред М.Моргентал Корректор А.Обручар

Редактор Л. Пигина

Производственно-издательский комбинат "Патент", r . Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 244 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5