Вихретоковый толщиномер

СОЮЗ СОВЕТСКСОЦИАЛИСТИЧЕСК14254 БЛИ 9) ВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУД АРСПО ДЕЛ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ аН соединен овый пре н литудн усилииненныеия и еодном интеграль Фвв Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Приборы для неразрушающегоконтроля материалов и изделий./ Спвочник под ред.В,В,Клюева. Кн2.М.: "Машиностроение", 1976, с. 127Авторское свидетельство СССРФ 1153233, кл. С 01 В 7/06, 1984.(54)(57) ВИХРЕТОКОВЫЙ ТОЛЦИсодержащий последовательнные автогенератор, вихретобразователь, усилитель,детектор и логарифмическитель, последовательно соеисточник опорного напряже сумматор, второи вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, и индикатор, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы шения точности измерения, он снабжен делителем напряжений, первый вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя, второй вход - к выходу сумматора, а выход соединен с индикатором, логарифмический усиди" тель выполнен в виде операционного усилителя с транзисторной парой в обратной связи, источник опорного напряжения выполнен в виде диодно-резистивного моста с регулируемым резистором в диагонали, в котором в качестве диодов использованы транзисторы в диодом включении, а диоды моста и дифференциальная транзисторная пара логарифмического усилителя размещеныгде Ч- выходное напряжение источника 8 опорного напряжения;А - нормированная амплитудавцосимого напряжения,поступает на второй делитель 6 напряжений, выходной сигнал которого,пропорциональный величине Ч й1 пАЧот +1 п7, шкала которого калибруется вединицах измерения толщины Ь. 50 55поступает на индикатор Изобретение относится к областиконтрольно-измерительной техники иможет быть использовано во всех отраслях народного хозяйства где цеоб 5ходимо. измерять толщины различныхфдиэлектрических покрытий, нанесенныхна немагнитные электропроводящиеоснования,Цель изобретения - повышение точности измерений за счет исключениятемпературного дрейфа коэФФициентапередачи логарифмического усилителя.На чертеже представлена блок-схе ма предлагаемого толщицомера. Л 5Вихретоковый толщиномер содержит,последовательно соединенные автогенератор 1, вихретоковый преобразова тель 2 (ВТП), усилитель 3 амплитуд.ный детектор 4, логарифмический уси Олитель 5, делитель 6 напряжений ииндикатор 7, последовательно соеди ненные источник 8 опорного напряжения, сумматор 9, второй вход которого подключен к выходу логарифмического усилителя 5, а выход - к второмувходу делителя 6 напряжений.Вихретоковый толщицомер работаетследующим образом.Автогенератор 1 питает синусо Оидальным током преобразователь 2,сигнал с измерительной обмотки которого, появляющийся при взаимодействиипреобразователя с объектом, усиливается усилителем 3 и детектируетсяамплитудным детектором 4, после чегологарифмируется логарифмическим усилителем 5. Выходной сигнал последне-.го, пропорциональный величине 1 п А,поступает на первый вход делителя 6 40напряжений и одновременно на второйвход сумматора 9, Выходной сигналсумматора 9, пропорциональный величине Вносимое в накладной преобразователь напряжение можно выразить слег дующим образом;Мчф -ь+где 1 - постоянная;)1- -КР= В )У3где и - диаметр контура максимальной плотности вихревыхтоков 0 = 2(К+КЬ), приэтом К - постоянная;- круговая частота;С- удельная электропроводностьИСИВ нашем случае1.ТогдаЧ,= Ае-"Однако истинная зависимость А(Ь)описывается выражением приближенно,что также является следствием того,что диаметр контура максимальнойплотности вихревых токов зависитот зазора,Такая зависимость будет учтена,если параметрпредставить в видеК 1+К 2 Ы Эгде К и К - постоянные, причем КО,13Тогда из выражения для А с учетом Л запишется Л где К - постоянная,Решение этого уравнения относительно Ь имеет видС 1 пА ь =--1+Со.1 пАгде Ь - толщина покрытия (зазор);С С, - постоянные,На практике ввидупростоты реализации и высокой точности генерациилогарифмической функции преобразования сигнала (ФПС), получают логарифмические усилители с включением дифференциальной транзисторной пары вобратную связь операционного усилителя,1425431 Функция преобразователя ФПС входных сигналов такого усилителя имеет вид В К 1 пА К 1 спА -- -ф - ,а ИЬ+К 11, 1 пА И+1 пАфф,1 пА Составитель В, филиновТехред М.Дидык Корректор М. Демчик Редактор Л, Зайцева Заказ 4756/35 Тираж 680 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 где - постоянная;т- температурный потенциал;У" И)Выходное напряжение источникаопорного напряжения также зависит от9, причем Ч МЧ,где Я - постоянный коэффициент.На основании изложенного однимиэ основных достоинств предлагаемойФПС является то, что ее структурапозволяет эффективно исключить мультипликатив ную температурную погрешность всего измерительного тракта.Действиетельно, учитывая ФПС .логарифмического усилителя 5 и зависимость опорного напряжения. от ,выходное напряжение делителя 6 напряжений (Ч ) можно выразить следующим образом: где К и КА. -постоянные,5Из этого выражения следует, чтопоказания индикатора 7 не зависятот температурной нестабильностикоэффициента передачи ло гарифмичес"кого усилителя 5 и пропорциональныизмеряемой толщине Ь покрытия., Исключить температурный дрейфкоэффициента передачи логарифмического усилителя наилучшим образомможно, если вместо диодов, входящихв источник опорного напряжения 8,испольэовать транзисторы в диодномвключении, выполненные в одном интегральном корпусе с дифференциальной20 транзисторной парой, входящей,в логарифмический усилитель.Ввиду независимости показаний такого толщиномера от изменений температуры окружающей среды он может25 быть использован в самых различныхтемпературных условиях.