Устройство для раздельного контроля площади

 

284313

ОПИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Со Еоеетскиа

Социалистическир

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.111.1969 (№ 1314522/25-28) Кл. 42b 12/03

21е, 29/01 с присоединением заявки №

Приоритет

МПК G 01п 7/28

С 01г 27/02

УДК 620.179.142 (088.8) Комитет flo делам изооретений н открытий ари Совете Министров

СССР

Опубликовано 14.Х.1970. Бюллетень ¹ 32

Дата опубликования описания 4.1.1971

В. П, Денискин, А. С. Попов и Л. И. Трахтенберг ."ЗС"

Авторы изобретения

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ ПЛОЩАДИ

ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ И УДЕЛЬНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ

ЭЛ ЕКТРО ПРО ВОДИ Ь1Х ИЗДЕЛ И Й

Известны устройства для раздельного контроля площади поперечного сечения и удельного сопротивления электропроводных изделий, содержащие вихретоко вый датчик, генератор переменного тока для питания датчика, компенсатор напряжения холостого хода, усилитель сигнала датчика, два фазовращателя, на входы которых подано напряжение Ic генератора, соединенные каждый последовательно с одним из фазовращателей, два фазочувствительны детектора, один из которых настроен в фазе с током возбуждающей катушки датчика, а другой — в квадратуре с ним, блок выделения сигнала, пропорционального .величине удельного сопротивления, включающий в себя два усилителя постоянного напряжения, дифференциальный усилитель постоянного напряжения, широтно-импульсный модулятор и два импульсных делителя напряжения, а также индикаторы площади поперечного сечения и удельного coIIIpOTèâëåíèÿ.

Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снаожено блоком выделения сигнала, пропорционального площади поперечного сечения контролируемого изде;IHH, содержащим усилит"-ль постоя нного .напряжения, подключенный к выходу фазочувствительного детектора, настроенного в квадратуре с током возбуждающей катушки датчика, дифференциальный усилитель постоянного напряжепия, один из входов которого подключен к выходу первого усилителя постоянного напряжения блока выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления, широтно-импульсный модулятор, подключенный к выходу дифференциального усилителя постоянного напряжения, импульсный делитель напряжения, один из входов которого подключен к выходу усилителя постоянного на пряжения, другой — к выходу широтно-импульсно."о модулятора, а выход— ко второму входу дифференциального усилителя постоянного напряжения,,второй импульсный делитель напряжения, один вход

15 которого соединен с выходом .первого усилителя постоянного напряжения блока выделения сигнала, пpottoDItèîíàëüíîãî величине удельного сопротивления, второй вход — с выходом широтно-импульсного модулятора, а

20 выход — с индикатором площади поперечного сечения и входом второго усилителя постоянного напряжения блока выделения сигнала, .пропорциональноГо величине удельного сопротивления.

Благодаря этому обеспечивается более высокая точность контроля указанных параметров для изделий с высоким удельным cottlðoтивлением, например, выполненных из графи3Î та.

284313

На чертеж" приведена функциональная схема устройства.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, вихретоковый датчик 2 проходного типа,,компенсатор 8 напряжения холостого хода, усилитель 4 сигнала датчика, фазочувствительный детектор 5, настроенный в KiBBдратуре с током возбухкдающей катушки датчика 2, фазочу вствительиый детектор б, настроенный в фазе с током возбуждающей катушки датчика 2, фазовращатели 7 и 8. Блок выделения сигнала, про порционального площади поперечного сечения, включает в себя первый усилитель 9 постоянного напряжения, усилитель 10 постоянного напрян ения ic дифференциальным входом, широтно-импульсный модулятор 11, первый 12 и |второй 18 импульсные,делители напряжения. Блок выделения сигнала, пропорционального величине удельно о сопротивления, содержит первый и второй 15 усилители постоянного напряжения, усилитель 16 постоянного напряжения с дифференциальным входом, широтно-импуль!сный модулятор 17, .первый 18 и второй 19импульсные делители напряжения. Кроме того, в схему входит индикатор 20 площади поперечного сечения и,индикатор 21 удельного сопротивления контролируемого изделия.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 1 переменного тока запитывается,возбуждающая катушка вихретокового датчика 2. Частота тока выбирается из условия (ка)2«1, где а — радиус контролируемого изделия, к- = cpnpa, cp — круговая рабочая частота, o= 1/р — электропроводность материала изделия, р — удельное электрическое сопротивление материала изделия, pp=4ï 10 7 гн/лi магнитная п роницае locTb вакуума.

С помощь:о компенсатора 8 датчик 2 настраивается таким образом, чтобы в отсутствии контролируемого изделия напряжение на измерительной катушке датчика 2 было равно нулю. При появлении контролируемого изделия (на чертеже не показа lo) на измерительной катушке датчика 2 возникает вносимое напряжение, которое усиливается усилителем 4. С усилителя 4 напряжение подается на фазочувствительные детекторы 5 и б, первый из которых настроен в квадратуре, а второй — в фазе с током в возбуждающей катушке датчика 2. Настройка детекторов 5 и б осуществляется с помощью фазовращателей

7 и 8. На |выходе детектора 5 выделяется реактивная составляющая вносимого .напряжения, а на выходе детектора б — активная составляющая.

Напряжения с выходов детекторов 5 и б поступают в блоки выделения сигналов, пропорциональных г,лощади поперечного сечения и удельного сопротивления. Напряжение с выхода детектора 5 усиливается усилителем 9 постоянного напряжения и поступает на перIIIIH вход делителя 12 нап!ряхкения. Напряжение с выхода детектора б усиливается усили5

65 телем 14 постоянного напряжения и поступает на один из входов усилителя 10 постоянного напряжения ic дифференциальным входом, на другой вход которого поступает напряжение с выхода делителя 12. При этом напряжение на выходе делителя 12 следит за выходным напряжением усилителя 14. Это слежение осуществляется с помощью усилителя

10 с большим коэффициентом усиления H большой глуоиной отрицательной обратной связи и широтно-импульсного модулятора 11, вырабатывающего прямоугольные импульсы, длительность .которых изменяется пропорционально величине управляющего напряжения, поступающего с усилителя 10.

Широтно-импульсный модулятор включен в цепь обратной связи усилителя 10. Напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора П в этом случае оказывается пропорциональным активной составляющей вносимого напряжения и ооратио пропорциональным реактивной составля1ощей. В pen BMщем импульсном делителе 18 напряжение с выхода широтно-импульсного модулятора 11 умножается на активную составляющую вносимого напряжения. В результате на выходе делителя 18 Ho -IBeToH HBïðÿ>êåíèå, пропорциональное квадрату активной составляющей и обратно пропорциональное, реактивной составляющей вносимого напряжения, т. е. пропорциональное площади поперечного сечения контролируемого изделия, которое регистрирует ся,индикатором 20.

С выхода делителя 18 напряжение поступает также на вход усилителя 15 постоянного напряжения блока выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления.

С выхода усичителя 15 напряжение поступает на один из входов усилителя 16 с дифференциальным входом, охваченного глубокой отрицательной обратной связью и имеющего большой коэффициент усиления, и решающего импульсного делителя 19 напря:кения. На второи вход усилителя 16 поступает напряжение с выхода следящего,им пульсного делителя 18, иа один из входов которого поступает напряжение с усилителя 14, а на другой — с широтно-импульсного модулятора

17, включенного в цепь обратной связи усилителя 16.

Напряжение на .выходе широтно-импульсного модулятора 17, таким образом, пропорционально активной составляющей и обратно пропорционально, реактивной составляю.цей вносимого напряжения. После умножения в решающем импулысном делителе 19 HBIIIpÿæåния на его выходе получается напряжение, пропорциональное кубу активной составляющей и обратно пропорциональное квадрату реактивной составляющей вносимого напряжения, т. е, пропорциональное удельному электрическому сопротивлению материала изделия.

284313

Предмет изобретения

Составитель И, Кесоян

Редактор T. А. Рыбалова Техред А. А. Камышникова Корректор Л. В. Юшина

Заказ Зб71!18 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 5К-35, Раушская наб., д. 475

Типография, пр. Сапунова, 2

Устройство для раздельного контроля площади попе речното сечения и удельпого соцротивления электр опроводных изделий, содержащее вихретоковый датчик, генератор переменного тока для питания датчика, ком пенсатор напряжения холостого хода, усилитель сигнала датчика, два фазовращателя, на входы которых подано напряжение генератора, соединенные каждый последовательно с одним из фазовращателей, два фазочувствительных детектора, один из которых настроен в фазе с током возбуждающей катушки датчика, а другой — в квадратуре с ним, сумматор, входы которого соединены с выходами фазочувствительных детекторов, индикаторы площади поперечного сечения и удельного сопротивления, а также блок выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления, включенный между выходом фазочувствительного детектора, настроенного в фазе с током возбуждающей катушки, и индикатором удельного сопротивления, отличаюи1ееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено блоком выделения сигнала, пропорционального величине площади поперечного сечения контролируемого изделия, содержащим усилитель постоянного напряжения, подключенный к выходу фазочувствительного детектора, настроенного

5 в квадратуре с током возбуждающей катушки датчика, импульсный делитель напряжения, вход:которого с-единен с выходом усилителя постоянного напряжения, дифференциальный усилитель постоянного напряжения, оди|н из

10 входов которого соединен с блоком выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления, а другой — с выходом импульсного делителя напряжения, широтно-импульсный модулятор, вход которого

15 подключен к выходу дифференциального усилителя постоянного напряжения, а выход— ко второму входу импульсного делителя напряжения, а также второй импульсный делитель напряжения, один вход которого соеди20 нен с выходом широтно-импульсного модулятора, второй — с блоком выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления, а выход подключен к индикатору площади поперечного сечения и блоку выде25 ления сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления.