Устройство для раздельного контроля площади

О П И С А Н И Е 284313ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сани Еоветскин Социалистическин РеспубликКомитет ао делам изобретений н открыт ари Совете Министра СССР.1970. Бюллетеньпубликовано 14 Дата опубликования описания 4.1.1971 Авторыизобретения искин, А, С. Попов рахтенберг явител УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО КОН ОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ И УДЕЛЬНОГОЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ ИЗД ЛЯ ПЛОЩАДИОПРОТИ ВЛЕК ИЯ ЕЛ ИЙ Благодаря этому обеспечивав сокая точность контроля указ ров для изделий с вьсоасимтивлением, например, выполне та.ется более вынных параметдельным сопроиных из графиИзвестны устройства для раздельного контроля площади поперечного сечения и удельного сопротивления электропроводных изделий, содержащие вихретоковый датчик, генератор перемеснного тока для питания датчика, 5 компенсатор напряжения холостого хода, усилитель сигнала датчика, два фазовращателя, на входы которых подано напряжение с генератора, соединенные каждый последовательно с одним из фазовращателей, два фазо чувствительны 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, вклю чающий в себя два усилителя постоянного на. пряжения, дифференциальный усилитель постоянного напряжения, широтно-импульсный модулятор и два импульсных делителя напряжения, а также индикаторы площади попе речного сечения и удельного сопротивления.Предложенное устройство отличается от известных тем, что оно снаожено блоком выделения сигнала, пропорционального площади поперечного сечения контролируемого изде лия, содержащим усилитель постоянного напряжения, подключенный к выходу фазочувстрительного детектора, цастроенного в квадратуре с током возбуждающей катушки датчика, дифференциальный усилитель постоян ного напряжесния, 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 под;слючен к выходу усилителя постоянного напряжения, другой - к выходу широтно-импульсного модулятора, а выход - ко второму входу дифференциального усилителя постоянного напряжениявторой импульсный делитель напряжения, один вход которого соединен с выходом первого усилителя постоянного напряжения блока выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления, второй вход - с выходом щиратно-импульсного модулятора, а выход - с индикатором площади поперечного сечения и входом второго усилителя постоянного напряжения блока выделения сигнала, .пропорциональноГо величине удельного сопротивления.На чертеж" приведена функциональная схема устройства,Устройство содержит генератор 1 переменного тока, вихретоковый датчик 2 проходного типакомпенсатор 3 напряжения холостого хода, усилитель 4 сигнала датчика, фазочувствительный детектор 5, настроенный в квадратуре с током возбуждающей катушки датчика 2, фазочувствительный детектор б, настроенный в фазе с токам возбуждающей катушки датчика 2, фазовращатели 7 и 8. Блок выделения сигнала, прапорционального площади поперечного сечения, включает в себя первый усилитель 9 постоянного напряжения, усилитель 10 постоянного напряжения с дифференциальным входом, широтно-импульсный модулятор 11, первый 12 и второй 13 импульсные,делители напряжения. Блок выделения сигнала, пропорционального величине удельното сопротивления, содержит первый и второй 15 усилители постоянного напряжения, усилитель 16 постоянного напряжения с дифференциальным входом, широтно-импульсный модулятор 17, первый 18 и второй 19 импульсные делители напряжения. Кроме того, в схему входит индикатор 20 площади поперечнога сечения и,индикатор 21 удельного сопротивления контролируемого изделия.Устройство работает следующим образом, От генератора 1 переменного тока запитывается,возбуждающая катушка вихретокового датчика 2. 1 астота тока выбирается из условия (ка)1, где а - радиус контролируемого изделия, к 2 = оцоа, и - круговая раба. чая частота, а=1/р - электропроводность материала изделия, р - удельное электрическое сопротивление материала изделия, ро=4 п 10 7 гн/лс магнитная проницаемость вакуума.С помощь;о компенсатора 3 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 показано) 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 первый вход делителя 12 напряжения. Напряжение с выхода детектора б усиливается усили 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 телем 14 постоянного напряжения и поступает на один из входов усилителя 10 постоянного напряжения с 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 и 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 обратно пропорциональным реактивной составлпсщей, В решающем импульсном делителе 13 напряжение с выхода широтна-импульсного модулятора 11 умножается на активную составляющую вносимого напряжения. В результате на выходе делителя 13 получается напряжение, пропорциональное квадрату активной составляющей и обратно пропорциональное,реактивной составляющей вносимого напряжения, т. е, пропорциональное площади поперечного сечения контролируемого изделия, которое регистрируется,индикатором 20.С выхода делителя 13 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 входав 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,импульсного 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 напряжения 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 Т. А, Рыбалова Техред А. А. Камыщникова Корректор Л. В, ЮшинаЗаказ Зб 71718 Тираж 480 ПодписноеЦНИИПИ комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж.З 5, Раушская наб д. 475 Типография, пр. Сапунова, 2 Устройство для раздельного контроля площади поперечното сечепня и удельпого соцротивления электр опроводных изделий, содержащее вихретоковый датчик, генератор переменного тока для питания датчика, компенсатор 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, настроенно. го в фазе с током возбуждающей катушки, и индикатором удельного сопротивления, отли. чаюи 1 ееся 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 катушкидатчика, импульсный делитель напряжения, вход которого соединен с выходом усилителя постоянного напряжения, дифференциальный усилитель постоянного напряжения, один 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 соеди 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 выде ления сигнала, пропорционального величинеудельного сопротивления.