Вихретоковый толщиномер

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯк Аетовскомю свидетельств Сфвз Советскик Сециалиамческих Реелублик(22) Залвлено 250777 (21)251294 б/25 - 28 С 01 И 27/86С 01 В 7/Об с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР ио делам изобретений и открытий(71) ЗайайтВЛЬ Куйбышевский ордена Трудового Красного знамени авиационный институт имени академика С,П.Королева(54) ВИХРЕТОКОВЫЙ ТОЛЩИНОМЕР Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может найти применение при измерении толщинынеферромагнитных изделий сложной формы накладным вихретоковым преобразователем.По основному авт.св. Р 538283изнестен вихретоковый толщиномер,содержащий накладной трансформаторный вихретоковый преобразовательс дополнительной измерительной катушкой, витки которой перпендикуляр,ны виткам основной измерительной катушки, и два фаэоизмерительных кайала, подключенные через масштабные преобразователи к последовательносоединенным вычитающему устройствуи индикатору,Ф Известный толщиномер обладает недостатком, заключающимся н том, чтовыходная величина толщиномера является аналоговой, нелинейно зависящейот толщины контролируемого изделия.В результате точность измерений невысока.Целью изобретения является поныш,ние точности измерений толщины иэделий сложной формы,Поставленная цель достигается тем,что индикатор и подклю;енное к еговходу вычитаюшее устройство с масштабными преобразователями основного идополнительного каналов на его входевыполнены в ниде цифрового частотомераи магнитотранзисторного преобразователя, содержащего тороидальный сердечник и закрепленные на нем управ -ляющую обмотку, корректирующую обмотку и обмотку смешения оответствен -но с переменными корректирующим резистором и резистором смешения и дневстречно вклюЧенные рабочие обмотки,подключенные к выходам последних,15 два транзисторных ключа, и соединенный с выходами ключей трансформатор, выход вторичных обмоток которого соединен с индикатором,выход основного канала соединен с20 управляющей обмоткой магнитотранэисторного преобразователя, а выход дополнительного канала соединен через корректирующий резистор обмоткоймагнитотранэисторного преобразователя, Дополнительная измерительная катушка выполнена на цилиндрическомкаркасе, ось которого параллельнарабочей плоскости преобразователя,а плоскости витков параллельны об 30 раэующим каркаса,Па чертеже показана блок-схема вихретокового толшиномера,Вихретоковый толщиномер содержитгенератор 1, накладной трансформаторный вихретоковый преобразователь2, включающий в себя возбуждающуюкатушку 3, основную измерительную5катушку 4, компенсационную катушку5, дополнительную измерительнуюкатушку 6, избирательные усилители 7 и 8, фазометры 9 и 10, магнитотранзисторный преобразователь 11,включающий в себя управляющую обмотку 12, корректирующую обмотку 13,переменный корректирующий резистор14, обмотку 15 смещения, рабочиеобмотки 16 и 17, переменный резистор 18 смещения, источник 19 постоянного напряжения, транзисторные ключи,выполненные из транзисторов 20 и 21с резисторами 22 и 23, трансформатор 224 и цифровой частотомер 25.Дополнительная измерительная катушка 6 выполнена на цилинцрическомкаркасе 26, ось которого параллельнарабочей плоскости преобразователя,а плоскости витков ее параллельны25образующим каркаса.Толщиномер установлен на изделии27,Толщиномер работает следующим образом30Генератор 1 питает током постоянной частоты возбуждающую катушку 3вихретокового преобразователя 2, Основная измерительная катушка 4 икомпенсационная., катушка 5 выполнены 35идентично и включены встречно, таким,образом выхоцной сигнал с катушек4 и 5 .в отсутствие контролируемогоиэделия 27 равен нулю. Дополнительную измерительную катушку б устанавливают перпендикулярно краю контролируемого изделия 27, при этом выходной сигнал катушки 6 определяег-,ся только расстоянием преобразователядо края изделия, а выходной сигналкатушек 4 и 5 - толщиной изделий27 и расстоянием преобразователя 2до края:изделия.Сигнал, содержащий информацию отолщине иэделия, поступает черезизбирательный усилитель 7 на Фазо 50метр 9, опорный вход которого соединен с генератором 1, и далее науправляющую обмотку 12 магнитотранэисторного преобразователя 11.Сигнал с дополнительной катушки 6поступает через избирательный усилитель 8 на фазометр 10, опорный входкоторого соединен с генератором 1.Выход фазометра 10 дополнительного канала связан с последователь- б 0но соединенными, корректирующим резистором 14 и корректирующей обмоткой 13 магнитотранзисторного преобразователя 11. Величина резистора14 определяет корректирующий ток б 5 обмотки 13 и устанавливается прикалибровке толшиномера для партииизделий 27 заданной формы. Благодаря встречному включению обмоток 12и 13 сигнал с рабочих обмоток 16 и17 преобразователя 11 практически.не зависит от краевого эффекта.С помощью резистора 18 и обмотки 15,подключенных к источнику 19 постоянного напряжения, выбирается ток смещения преобразователя 11, позноляюшийлинеаризовать зависимость выходногосигнала преобразователя 11 от толшины, Транзисторы 20 и 21, н базыкоторых включены резисторы 22 и 23,работают н ключевом режиме. При изменении тока рабочих обмоток 16 и 17вследствие изменения сигналон с обмоток 12 и 13 происходит поочередноепереключение транзисторов 20 и 21 ииэменяется, частота ныходного напряжения магйитотранзисторного преобразователя 11,Частота сигнала трансформатора 24 преобразователя 11 измеряется с помощью цифрового частотомера25.Так как частота сигнала прямо пропорциональна толщине изделия 27,топоказания частотомера соответствуютзначениям измеряемой толщийы,В вихретоковом толщиномере при таких же параметрах основного и дополнительного измерительного каналов как и н известном, обеспечинается линейная шкала толщиномера и частотный выход, Достоинствами частотного сигнала являются воэможность непосредственного ввода данных в цифровые вычислительные машины, так как частотный сигнал преобразуется в цифровую форму с помощью относительно простой аппаратуры с точностью до-2 -4 о10 - 10 , для подачи частотного сигнала пригодны практическим все виды каналов снязи, сравнительно просто реализуется частотное разделение сигналов. Все это позволяет повысить точность измерений в несколько разФормула изобретенияВихретоковый толщиномер по авт,св. Р 538283, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности измерений толщины иэделий сложной формы, индикатор и подключенное к его входу вычитающее устройство с масштабными преобразователями основного и дополнительного каналов на его входе выполнены в виде цифрового частотомера и магнитотранзисторного преобразователя, содержащего тороидальный сердечник и закрепленные на нем управляющую обмотку, корректирующую обмотку и обмотку смещения соответственно с переменными корректирующим резистором и резисторомТираж 1073 Подпи ударственного комитета ССС м .изобретений и открытий ) ва, Ж, Раушская наб д ое Заказ Гатент, г.ужгород, ул.Проектная Филиа смешения и две встречно включенныерабочие обмотки, подключенные к выходам последних, два транзисторныхключа и соединенный с выходами ключей трансформатор, выход вторичных обмоток которого соединен с индикатором, выход основного каналасоединен с управляющей обмоткоймагнитотранзисторного преобразователя, а выход дополнительного канала. соединен через корректирующий резистор с корректирующей обмоткоймагнитотранзисторного преобразователя. 2. Толшииомер по п.1, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что дополнительная измерительная катушка выполнена на цилиндрическом каркасе, ось которого параллельна плоскости преобразователя, а плоскости витков параллельны образующим каркаса.