Устройство для контроля электропроводящих изделий

СОЮЗ СОНЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 106980 З(51) С 01 В 7/02 МУВфи з.4ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Украинский научно-исследовательский институт природных газов(56) 1, Дорофеев А.Л. Индукционнаятолщинометрия. М., "Энергия", 1978,с. 90-106.2, Авторское свидетельство СССРР 208971, кл. С 01 В 7/06, 1966(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ, содержащеегенератор, эталонный и измерительныйпреобразователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блоки блок раздельного выделения контролируемых параметров, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оноснабжено блоком обнаружения брака,блок раздельного выделения контролируемых параметров включен между выходом дифференциального измерительногоблока и входом блока обнаружениябрака и выполнен в виде последовательно соединенных узла запоминания,первого функционального преобразователя, вычитателя, второго функционального преобарзователя и сумматора,второй выход узла запоминания подключен к вторым входам вычитателя,сумматора и блока обнаружения брака,трети" вход последнего подключен квыходу вычитателя, а генератор выполнен двухчастотным.Изобретение относится к вихретоковым средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля диаметров и толщины электро- проводящих изделий, например труб.Известны устройства для контроля геометрических размеров электропроводящих изделий, содержащие генератор, эталонный и измерительный преобразователи и дифференциальную измеритель" 10 ную схему 1 1.Работа этих устройств основана на определении разности размеров эталонного и контролируемого изделий и заключается в том, что изделие и 15 эталон помещают в эталонный и измери" тельный преобразователи, последние питают переменным током и по разностному выходному сигналу судят об отклонении размера изделия от эталона. Од 20 нако устройства обладают ограниченными воэможностями, так как позволяют контролировать только один размер изделия - толщину его стенки.15Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяустройство для контроля электропроводящих изделий, содержащее генератор, этаЛонный и измерительный пре 30образователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блок иблок раздельного выделения контро -лируемых параметров. В устройстведля определения контролируемых пара 3,5метров используются сигналы различ- -5ных частот 1 2 ,Известное устройство позволяетраздельно контролировать два параметра - диаметр и среднюю толщинустенки, однако не позволяет раздель 40но контролировать изменение наружного и внутреннего диаметров,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей путемконтроля значений внешнего и внут 45реннего диаметров, а также толц 1 иныизделия.Поставленная цель достигается тем,что устройство для контроля электропроводящих изделий, содержащее. гене" Оратор, эталонный и измерительный преобразователи, связанный с ними дифференциальный измерительный блок иблок раздельного выделения контролируемых параметров, снабжено блоком 55обнаружения брака, блок раздельноговыделения контролируемых параметроввключен между выходом дифференциального измерительного блока и входом блока обнаружения брака и выполнен в виде последовательно соединенных узла запоминания, первого функционального преобразователя, вычитателя, второго Функционального преобразователя и сумматора, второй выход узла запоминания подключен к вторым входам вычитателя, сумматора и блока обнаружения брака, третий вход последнего подключен к выходу вычитателя, а генератор выполнен двухчастотным.На фиг,1 изображены осциллограммы сигналов, поясняющие принцип действия устройства, на фиг.2 - структурная схема устройства.Устройство для контроля электро- проводящих изделий содержит двухчастотный генератор 1, выполненный, например, в виде последовательно соединенных задающего генератора 2, делителя 3 частоты и комбинационной схемы ц и подключенный к входам последовательно соединенных измерительного 5 и эталонного 6 преобразователей, связанный с преобразователями дифференциальный измерительный блок 7, блок 8 раздельного выделения контролируемых параметров, блок 9 обнаружения брака, состоящий, например, из последовательно соединенных задатчика 10, узла 11 сравнения, узла 12 запоминания и индикатора 13 брака.Блок 8 раздельного выделения контролируемых параметров включен между выходом дифференциального измерительного блока 7 и входом блока 9 обнаружения брака и выполнен в виде последовательно соединенных узла 14 заР поминания, первого функционального преобразователя 15, вычитателя 16, второго Функционального преобразователя 17 и сумматора 18, второй выход узла 14 запоминания подключен к вторым входам вычитателя 16, сумматора 18 и блока 9, обнаружения брака, а третий вход последнего подключен к выходу вычитателя 16.Устройство работает следующим образом.В измерительный преобразователь 5 помещают контролируемое изделие, в эталонный преобразователь 6 - эталонное изделие. Генератор 1 вырабатывает пачки импульсов высокочастотного и низкочастотного тока для питания преобразователей 5 и 6. Пачки импульсов чередуются с частотой опроса 1 О (период опроса Т=1/Е ).Импульсы от задающего генератора 2 поступают на делитель 3 частоты. На выходах делителя 3 формируются сигналы с частотамиГ Ерчнц о Комбинационная схема 4 представляет собой управляемый сигналом Г ключ,о который поочередно пропускает на выход сигналы с частотами ЕиКоличество (М) импульсов в пачках определяется отношением час- тот 10 вч . нч 7 Ео нч 2 Ео 15 Оьц ОР(5 Р) Этот сигнал поступает в узел 14 запоминания, устанавливается на его втором выходе и сохраняется во врем Сигналы от генератора 1 поступают на преобразователи 5 и 6 и создают в них переменное магнитное поле, которое наводит вихревые токи в контролируемом и эталонном изделиях. 20Выходные сигналы с измерительного преобразователя 5 и эталонного преобразователя 6 поступают в дифференциальный измерительный блок 7, где вычитаются. Полученный разностный сиг нал определяется величиной отклонения размеров контролируемого изделия от эталонного.Значение высокой частоты Е выВч бирают таким, чтобы достигалась небольшая (значительно меньше толщины) глубина промагничивания изделия. В этом случае сигнал О вч на выходе дифференциального измерительного блока 7 будет нести информацию о величине отклонения наружного диаметра из 35 делия от эталонного.Низкая частота подбирается достаточной для полного промагничивания изделия, т.е. чтобы глубина промаг 40 ничивания была больше толщины стенки изделия.В этом случае сигнал Онц на выходе блока 7 будет зависеть от площади поперечного сечения изделия,т.е.45 факторов ее определяющих - наружного и внутреннего диаметров.Во время действия высокочастотной пачки импульсов намагничиваю- щего тока на выходе блока 7 формируется сигнал О, зависящий от50 величины отклонения наружного диаметра д Р деиствия низкочастотной пачки импульсов (фиг. 1),Сигнал низкой частоты О форнч мчруемый на выходе блока 7 во время действия Енч , является функцией отклонения наружного и внутреннего диаметров исследуемого изделия от эталонаО:Е (дЩ Е (ас 1),гце Е (дР), Е йд) - составляющие выходного сигнала, вызванные изменением д 3 наружного и до внутреннего диаметров соответственно. Сигнал Оч также поступает в узел 14 запоминания, устанавливается на его первом выходе и сохраняется в течение действия последующей высокочастотной точки импульсов.Таким образом, при прерывистом питании преобразователей 5 и 6 на первом и втором выходах узла 4 запоминания сигналы О и О полунч ьч чаются в виде непрерывных величин, значения которых могут изменяться только во время действия соответствующей пачки импульсов.Для определения внутреннего диаметра трубы из сигнала О необходимонц выделить составляющую Е (д д),ЭтоЭдействие осуществляется с помощью первого функционального преобразователя 15 и вычитателя 16.На выходе преобразователя 15 формируется сигналОцф=К(аЭ) Г,(Э) К(аР)Х,(др), где К(ВР) - функция преобразования, зависящая от величины 53 , выбираемая так, чтобыО =Е(Ы) =1(1)ЕгСигналы Онч ф и О,5 ф поступают на выходы вычитателей 16 и на его выходе формируется сигналО,1 = к(А 1)Ез(о)характеризующий изменение внутреннего диаметра контролируемой трубы.В силу затухания магнитного поля в стенке тр бы масштабы сигналов ОоТ и О) полУчаютсЯ Различными, т.е, одинаковым значениям ЬР и Ьд соответствуют неравные значения О Р и Од . Если осуществить функционайьное преобразование сигнала О о, ф =ДО =.К (Ась) О, так, чтобы при1106980 Я=дс 1 получать Од,1=О 17 , то сум руя идЭ и Одаф полу аем сиг- с нал к Заказ 5743/27 Тираж 587 Пд ИИПИ 4 нтфф, г.Ужгород, ул,йроек О:О )+Кй) Одд, однозначно определяющий изменение толщины стенки трубы.Эти операции осуществляются с помощью второго функционального преобразователя 17 и сумматора 18, на1 О входы которых поступают сигналы О с второго выхода узла 14 запоминания и О 1 ф с выхода функционального преобразователя 17.Сигналы Ц д),О , О д О поступа 15 ют в блок 9 обнаружения брака, где по величине этих сигналов указывается, какой размер изделия выходит за допустимые значения.Сигналы О , О о Опоступают в20 узел 11 сравнения, туда же поступают сигналы уставки Щ)1,11 ад, Цц с задатчика 10, соответствующи максимально допустимым отклонениям соответствующих размеров трубы.Брак изделия определяется в результате сравнения Од 1 с О, Од,1 сО с ОЭ 3 В узле 12 запоминания эаиоминаетя наличие брака и передается в индиатор 13 брака.Для осуществления непрерывного по- точного контроля протяженного изделия необходимо правильно выбрать скорость у его перемещения в преобразователе 5, Скорость должна быть такой, чтобы за время 1/2 То (длительность высокочастотной и низкочастотной пачек импульсов) труба переместилась на расстояние 04 1, где 1 =УТо /2, а длина зоны контроля преобразователя. Ф 2 Ь, где Ь - ширина преобразователя.Таким образом, скорость перемещения контролируемой трубы определяет дься неравенством М 1 ТТФункции преобразования Кдд) и КдР 1 определяются с помощью комплекта эталонных образцов изделия с различными значениями внутреннего и внешнего диаметров.Изобретение позволяет расширить функциональные возможности эа счет контроля как толщины изделий, так и их внутреннего и внешнего диаметров,