Устройство для электромагнитного контроля электропроводности металлов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик вц 726490 ВЛТБ 1) Дополнительное к авт, свид-ву,31:620.17 .14(088.8) ата опубликования описания 0704,8.А. ордена Трудового Красного Знамениуниверситет имени 300-летияраины с Россией Днепропетровскийгосударственныйвоссоединения ук(71) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ .ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ МЕТАЛЛОВ Изобретение относится к измерительной технике, предназначено дляконтроля электропровбдности неферромагнитнйх метаплов вихретоковым методом и может найти применение в авто-.матизированных системах технологического контроля,Известно устройство, содержащеепоследовательно соединенные электро- Омагнитную модель зазора, усилительи несколько параллельно включенныхопорных каналов со скалярными умножителямн на выходе и измерительныйканал с вихретоковым преобразователем 15на входе. Выход измерительного каналасоединен с входами скйлярных умножителей 1).Однако это устройство недостаточно точно, 20Известно также устройство, содержащее генератор, преобразователи,блок Определения;зазора, ключ, блокизмерения и механизм перемещенияпреобразователей, который осуществля:ет возвратно-поступательное перемещение преббразователей нормально к поповерхности исследуемого иэделия.Сигналы преобразователей поступают на блок определения зазора и на 3 р ключ, с выхода которого поступаю на блок измерения.Когда зазор становится номинальным, блок определения зазора вырабатывает сигнал, который открывает ключ, и сигнал с измерительного преобразователяпоступает на блок измерения 2 .Недостатком этого устройства является низкая производительность контроля.Наиболее близким по технической сущности в изобретению является устройство для электромагнитногоконтроля электропроводности металлов, содержащее последовательно включенные автогенератор, выполненный по схеме емкостной трехточки.с вихре- токовым преобразователем в колебатель ном контуре, амплитудный детектор, эмиттерный повторитель, выходной индикатор и цепь компенсации выходного индикатора (3)При использовании вихретокового преобразователя устройство обеспечивает высокую чувствительность к изменению электропроводностн, что присуще автогенераторным резонан:ным приборам, но его существенным недостатком является большая погрешность при изменении зазора.Целью изобретения является повышение точности контроля эа счетуменьшения влияния зазора на измеряемый параметр. Отсройка от влиянияизменения зазора обеспечивается засчет введения в схему измерительного прибора обратной связи по мешающему параметру.Поставленная цель достигается тем,что устройство снабжено емкостнымдатчиком зазора, соединенным с преобразователем посредством механизмадля их взаимной установки и включен ным в цепь положительной обратнойсвязи автогенератора. Кроме того, 15механизм для взаимной установки преобразователя и датчика выполнен ввиде двух телескопических втулок,датчик жестко закреплен на наружнойвтулке, а преобразователь соединен с 2 Овйутренней втулкой.На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2механизм для взаимной установки преобразователя и датчика; на фиг. 3 - 25то же, вид сверху; на фиг. 4 - кривые,.поясняющие работу устройства бездатчика и с датчиком,Устройство содержит автогенератор1, выполненный по схеме змкостной ЗОтрехточки на полевом транзисторе 2с вихретоковым преобразователем 3и конденсатором 4, которые являютсяколебательным контуром автогенергтора1, а резистор 5, включенный в цепьистока транзистора 2,-установочным;емкостной датчик б зазора с механизмом для взаимной установки датчикаб и преобразователя 3; подключенныек выходу автогенератора и последовательно включенные амплитудный детектор 7, эмиттерный повторитель 8,выходной индикатор 9 и цепь 10 компенсации выходного индикатора 9. Датчикб включен в цепь 11 положительнойобратной связи автогенератора 1,Катушка преобразователя 3 с механизмом для взаимной установки преобразователя 3 и датчика б, выполненным в виде двух телескопическихвтулок, заключеНа в полуброневой ферри- щтовый сердечник 1,2, жестко соединенный с втулкой 13, находящейся внут ри второй втулки 14, с которой жесткосвязаны две полукольцевые пластиныемкостйого датчика б, Взаимное положение втулок 13 и 14 и соответственнопреобразователя 3 и датчика б фиксируется винтами 15, а сквозные пазы16 позволяют изменять это положение.Преобразователь 3 и датчик б располагают на металле 17.Сначала устройство готовят к работедля чего преобразователь 3 устанавливают на расстоянии й,а датчик б нарасстоянии Ь от поверхности эталонного металла 17 с известной электропро- Я водностью ,.Эатем резистором 5 (фиг.1) .устанавливают необходимую чувствитель-ность прибора, а цепью 10 производятначальную установку индикатора 9,после чего, задавая различные смещения ь =Ь-и датчика б относительно преобразователя 3, снимают зависимость выходного сигнала от величины зазора между преобразователем3 и поверхностью металла 17. В результате находят оптимальные значения Ьи ь , при которых чувствительностьприбора к изменению зазора минимальна. Величину д фиксируют с помощьювинтов 15 и оставляют неизменной приизмерении отклонения электропроводности относительно б, . После этогоустройство готово.к работе,При изменении электропроводностиконтролируемого металла 17 меняетсяимпеданс преобразователя 3, что вызывает изменение эквивалентного сопротивления ко.;ебательного контура3-4, Это приводит к изменению выход-ного напряжения автогенератора, подаваемого на детектор 7, и после детектирования, поступающего через эмиттерный повторитель 8 на индикатор 9,Показания индикатора 9 пропорциональны амплитуде высокочастотного напряжения автогенератора 1.Если электропроводность материалане меняется, а, например, уменьшаетсязазор, то уменьшение амплитуды выСокочастотного напряжения за счет уменьшения эквивалентного сопротивленияколебательного контура будет компенсироваться увеличением коэффициентаположительной обратной связи черездатчик б, так как уменьшение зазоравызывает увеличение емкости датчика6, включенного в цепь положительнойобратной связи.Проведенный математический анализи экспериментальная проверка работыустройства показали, что включениедатчика б в цепь 11 положительнойобратной связи автогенератора 1 существенно уменьшает погрешность отвлияния зазора. Графики, иллюстрирующие эффективность системы подавлениявлияния зазора, приведены на фиг. 3,Кривая 18 построена для прибора безкомпенсации "зазора, кривая 19 - для.прибора с компенсацией,Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает эффективную отстройку от влияния зазора при контроле электропроводности немагнитныхметаллических изделий. В наиболееполной мере преимущества устройствавидны при сравнительных измерениях;когда осуществляется контроль отклонения электропроводности материала отноминального значения.Формула изобретения 1. Устройство для электромагнитного контроля электропроводности726490 10 15 атвеев актор Ж, Рожко Составитель А.М Техред О.Легеза Корректор Н. Стец 19 Подписного комитета СССРений и открытийРаушская наб., д, 4 48/35 Тираж 1 ЦНИИПИ Государствепо делам иэобре 3035, Москва, Ж,Зака ППП Патентф, г. Ужгород ул, Проектная л металлов, содержащее последовательно включенные автогенератор, выполненный по схеме емкостной трехточки с вихре- токовым преобразователем в колебательном контуре, амплитудный детектор, эмиттерный повторитель, выходной индикатор и цепь компенсации выходного индикатора, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля за счет уменьшения влияния зазора на измеряемый параметр, оно снабжено емкостным датчиком зазора, соединенным с преобразователем посредством механизма для их взаимной установки и включенным в цепь положительной обратной связи автогенератора.2. Устройство по п.1, о тл и ч аю щ е е с я тем, что механизм для взаимной установки преобразователя идатчика выполнен в виде двух телескопических втулок, датчик жестко закреплен на наружной втулке, а преобразователь соединен с внутренней втулкой. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 286241, кл, С 01 В 27/86, 1969,2. Приборы для неразрушающегоконтроля материалов и изделий, Справочник. кн, 2 под ред. В. В. 10 тюева,И., Машиностроение, 1976, с. 133,рис, 51.3. Арш Э. И. Автогенераторные измерения. М., Энергия, 1976, с,96,рис. 3-5 (прототип).