Цифровой толщиномер

Союз Соввтскнх Соцналнстнческни РеспублнкОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, КлЙ 01 В 7/06 Государственный комитет Совета Нннистроа СССР ое делам нзеоретений н открытий(71) Заявитель Львовский лесотехнический институт(54) ЦИФРОВОЙ ТОЛ 1 ЦИНОМЕР 1Изобретение относится к нераэрушающему контролю и предназначено для изме.рения топщин крупногабаритных объектов при наличии контакта с поверхностями объек- . та в контролируемой зоне.бИзвестен цифровой толщиномер, содержащий генератор переменного тока, питающий два идентичных источника магнитного поля, один из которых накладывается на одну иэ поверхностей объекта в контролируемой зоне, щ а другой входит в состав электромеханического аналогового эталона толщины, включающего кулачковый механизм с двигателем и цифровой измеритель временных интервалов. В состав толщиномера входят также 15 два идентичных магнитоприемника, один из которых накладывается на другую сторону объекта контроля, а другой является элементом аналогового эталона толщины, два усилителя, нуль-орган (компаратор) и счет чик импульсов 1,11. Недостатки толщиномера - низкая помекозащнщенность, большая потребляемаямощность, низкое быстродействие. 25 Известно устройство, содержащее преобразователи и измерительную схему, выполненную в виде двух индуктивно-резистивных цепей, подключенных через компаратор к триггеру, соединенному с целью, состоящей из ключа, цифрового преобразователя и счетчика, второй вход ключа соединен с генератором счетных импульсов, а вторые входы компараторов через аттенюатор подключены к генератору 121,Недостатком известного устройства является низкая точность измерения.В Целью изобретения является повышениеточности измерения,Это достигается тем, что индуктивностииндуктивно-реэистивных цепей составленыиэ обмоток двух накладных преобразователей, расположенных соосно относительнодруг друга с противоположных сторон контролируемого изделия, выполненных в видецилиндрических катушек, каждая иэ которыхнамотана двумя проводами, Индуктивностив одной цепи - обмотки преобразователей,включенные согласно, а индуктивности вдругой цепи - обмотки преобразователей,включенные встречно.На чертеже представлена блок-схемапредлагаемого толщнномера.Толщиномер содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, на входе которогоподключены две индуктивно-резистивныецепи Ь ЬЗ и 14, 1. 2пРичем Зг = ЧгЖ, 1= 1,: Ь =1. =Ь. Индуктивности 1., 1.и 1. 1 представляют собой идентичньге ци 10линдрические катушки, намотанные двумяпроводами и размешеннг,ге в корпусах преобразователей 2 и 3,так что их оси совпадают с продольными осями корпусов, приэтом индуктивыости 1, и 1, соединены истречно, индуктивности 1. и 1 4 - согласно.Преобразователи 2 и 3 наложены соосно на непроводящий объект 4 контроля, иоси катушек 1., Ь и 1. 1.совпадают,Незаземленные концы резисторов Я 0соединены с входами компараторов 5 и 6,на другие входы которых подключен выходаттенюатора 7, соединенный со входомгенератора 1. Выходы компараторов соединены с входами триггера 8, управляющегоключом 9, через который проходят имнульсьгенератора 10 счетных импульсов на входцифрового функционального преобразователя 11 и далее на цифровой счетчик 12.Толциномер работает следующим образом,В начальный момент на выходе генератора 1 возникает скачок напряжения, уменьВенное значение которого поступает навходы компараторов 5 и 6, на другие входы которых поступают сигналы, напряжениякоторых пропорциональны токам переходныхпроцессов, протекающих в ветвях ., 1.иЬ 1.М , Эти токи изменяются по экспоаоненцггольным законам с постоянными времени-2 иэ в соответственно где1 "и.з " г т,Ь Ь Ч = Я - эквивалентныеэгэ э - эяиндуктивности и сопротивления ветвей ,1. Й,и 1. 14 Р соответственно.2В моменты времени, когда напряженияна входах каждого компаратора становятся равными, на их выходах возникает перепад напряжения, Первым всегда срабатываеткомпаратор 5, вследствие встречного вклю гчения ., ., исогласноговключенияЬ прйс 1 и 1 г с 1 . Перепад напряжения наЗг завыходе компаратора 5 перебрасывает триггер 8, ключ 9 открывается, и счетные импульсы от генератора 10 поступают на вход цифрового функционального преобразователя (реализованного например, на основе управляемого делителя частоты) 11 и далее на счетчик 12. В момент срабатывания компаратора 6 триггер 8 возвращается в исходное состояние, и счет импульсов прекращается.Таким образом количество импульсов, поступившее на вход функционального преобразователя, пропорционально разности Т -1 Поскольку эта разность нелинейно связана с измеряемой толщиной, цифровой функциональный преобразователь 11 линеаризует сквозную передаточную функцию толшиномера, в результате чего показания счетчика 12 прямо пропорциональны измеряемой толщине.Формула изобретенияЦифровой толщиномер, содержащий преобразователи толщины и измерительную схему, выполненную в виде двух индуктивно-резистивных цепей, каждая иэ которых содержит последовательно соединенные индуктивность и резистор, подключенные через компараторы к триггеру, соединенному с цепью, состоящей иэ ключа, цифрового преобразователя и счетчика, второй вход ключа соединен с генератором счетных импульсов, а вторые входы компараторбв через аттенюатор подключены к генератору о т л и ч а ю щ и й с я тем, что с целью увеличения точности измерения, индуктивности индуктивно-резистивных цепей составлены из обмоток двух накладных преобразователей, расположенных соосно относительно друг друга с противоположных сторон контролируемого иэделия, выполненных в виде цилиндрических катушек, каждая из которых намотана двумя проводами, индуктивности в одной цепи - обмотки преобразователей, включенные согласно, а индуктивности в другой цепи - обмотки преобразователей, включенные встречно,Рсточники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР М 358607,Кл. 501 В 7/06 1970.2, Шляндин В, П, Цифровые измерительные преобразователи и приборы",фВысшая школа", 1973, с. 179-180,каревич дакт Заказ 1483/ЦНИИ Подписноеета Минист.Пска Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,93 Тираж 807 ПИ Государственного ком йо делам изо 13035, Москва, Ж, Р