Преобразователь толщины в интервал времени

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ЯО А 7/06 4(51)Щ" р. АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ ОПИСН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(72) В, Г. Брандорф и В, Л. Котляров (71) Львовский ордена Ленина политехничес. кий институт им. Ленинского комсомола и Львовский лесотехнический институт (53) 620,179,14 (088,8)(56) 1, Авторское свидетельство СССР У 1000895, кл. С 0 И 27/90, 1981.2. Авторское свидетельство СССР по заявке Иф 3510981, кл, С 01 В 7/06, 1983 (прототип) .(54) (57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ В ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ, содержащий источник магнитного ноля, соединенные последовательно первыи индукционныи. преобразователь, первый ключ, блок интегрирования, нульорган и схема управления и соединенные последовательно второй индукционный преобразователь и второй ключ, подключенный к входу блока интегрирования, входы управленияпервого и второго ключей подключены кдвум соответствующим выходам схемы управ.ления, а третий выход схемы управленияпредназначен для подключения к индикатору,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения точности преобразования, онснабжен источником треугольного тока, входсинхронизации которого подключен к четвертому выходу схемы управления, а выход - кисточнику магнитного поля,тс 323,Изобретецие относится к измерительнойтс хи и ке и может быть использовано для оцределеция толщины неферромагнитных мате.риалов и изделий электромагнитным мстодолт,Известен преобразователь толщины в интер.вал времени, содержащий соединенные последовательно индукционный преобразователь, ключ,блок интегрирования, нуль-орган и схема уп.равлеция и ицликатор )1,Недостатком данного устройства является 1 Онизкая точность контроля из зз нестабильности источника поля,Наиболее близким к изобретению являетсяпреобразователь толщины в интервал времени,содержацтий источник магнитного ноля, соеди. 5ненцые последовательно первый индукционныйпреобразователь. первый ключ, блок ицтегриро.вания, цуль-орган и схема управления и соеди.ценные последовательно второй индукционныйпреобразователь и второй ключ, подключеттньтй 20к входу блока интегрирования, входы управ.ления первого и второго ключей подключенык двум соответствующим выходам схемы уп.равлеция, а третий выход схемы управленияпредназначен для подключения к индикатору )2.Недостатками известного преобразователяявляются понижелая точность преобразова.ния и обратная зависимость между преобра.зуемой толщицой и выходным интервалом30времени (убывающая градуировочная харак.теристика).ель изобретения - повьттттецие точностипреобразования.Поставленная цетть достигается тем, чтоттреобрззовзтель тхпцицы в интервал време.ни, содержащий источник магцитного поля,соединенные последовательно первый индук.циоцный преобразователь, первый ключ,блок ицтегрировация, нуль-орган и схемауправления и соединенные последовательно40второй индукционный преобразователь и второй ключ, подключенный к входу блока иц.тегрировзния, входы управления первого ивторого ключа подключены к двум соответ.ствующим выходзм схемы управления, атретий выход схемы управления преднаэна.чен для подключеттия к индикатору, снабжен источником треугольного тока, входсинхронизации которого подключен к чет.вертому выходу схемы управления, а выходк источнику магнитного поля,На фиг.представлена блок схема преобразователя толщины в интервал времени;на фиг.временные диаграммы и табли-.ца состояния ключей, где ззттттрихованные 55временные интервалы соответствуют замкнутому, неззштриховзнные разомкнутомусостоянию соответствунтттстл ключа,1)ретбр;тзтвтттель тлдержит исто тиктре. ихтьттттх тока тт). цзтрузкой которого является источник ., магнитного поля, индукци. оццьтй преобрззовагсттт 3, обмотка которого намотана поверх обмотки источника 2 мзг. нитного ттля. т.с. жестко укреплена относи. тельно источникамагнитного поля.В поле действия источника " магнитного поля установлен индукционный цреобразова. тель 4.Преобразователь толтцицы в интервал времени солсржит также два ключа 5 и б, к входам которых подключены индукционные преобразователи 4 и 3 соответственно и соединенные цос,теловательцо блок 7 инте. грировация, пуль.орган 8 и схема 9 управ. пения, Выходы ключей 5 и б подключены к входу блока 7 интегрирования, первый выход схемы 9 уп)звттсия подключен к входу управления ключа 5, второй выход к входу упрзвлеция ключа б, третий вы. ход " к входу синхронизации источника 1 треугольного тока, четвертый выход - к выходной клемме 10. предназначенной для подключения к индикатору (ца фиг, 1 не показан) . На фиг.показан также вход 11 синхронизации схемы 9 управления. Выходы схемы 9 управления обозначены (ф, Ь, с, с ), а ее входы. соединенный с выходом нуль. органа Я Р, соединенный с входтэм 11 синхронизации Х, На фиг. 2 изображены: т- треугольный ток источника 2 магнитного поля; г1и(1) - ЭДС пре. образователей 3 и 4 ) соответственно; (О ) напряжение ца выходе блока 7 интегрирования;напряжение выходного импульса длительность которого пропорциональна преобразуемой толщине Т; О с - напряжение прямоугольных импульсов, частота которых равна частоте питающей сети (50 Гц) .Временные соотношения при работе функ. циональных узлов преобразователя выбираются исходя иэ максимальной электропроводности4 и размеров электропроводящих включений в неферромагнитных изделиях, толщина которых подлежит преобразованию, При этом определяющими параметрами являются: 76 т- длительность переходного процесса установления стационарного значения ЭДС Р1 ) индукционного преобразователя, гдесс - период питающей сети (20 тс );Я( г- длительность переходного процесса установления стационарного значения ЭДС е, второго индукционного преобразователя.Величина Т, а следовательно, и величина тт тем больше, чем больше значение о и размеры электропроводящих включений,Устройство работает следующим образом.Источникмагнитного поля помешаютна одну из поверхностей контролируемого объекта (на фиг. 1 не показано), На противоположную поверхность соосно с источником 2 магнитного поля помещают индукционный преобразователь 4.Источник 1 треугольного тока ) с помощью источника 2 магнитного поля создает в окружающем пространстве изменяющееся магнитное лоле. Синхронизация работы источ ника 1 треугольного тока осуществляется им. пульсами, формируемыми на выходе С схемы 9 управления, длительность которы. .;2 и равная ей длительность пауз 7,12 между ними выбирается из двух условий: во-первых, вели чина ,/2 должна быть больше величины что исключает влияние ь на точность преобразования толщины в интервал времени; во вторых, величина ;/2 должна быть кратна периоду питающей сети. Гс, что обеспе чивает высокую помехозащищенность процесса преобразования, т.е, ; = 2 ( в+) .В момент т, (фиг. 2) ток 1(С) начинает линейно возрастать от нулевого значения и ЭДС е(Ф) и е, (1) на концах обмоток 25 индукционных преобразователей 4 и 3 начина ют изменяться от предшествующих стационарных значений +6 О + е к последующим стационарным значениям - е и - е . При0 этом длительности переходных процессов со. 30 ответственно равны т и " . В момент 1 се С ., когда. ЭДС е(1) дос. тигла неизменного во времени. стационарного значения - е до момента времени=+с =в+1" =-,2замыкается.ключ 5 и постоянная ЭДС - еинтегри-.руется блоком 7 интегрирования, при этом его выходное напряжение О (Н) увеличивается линейно во времени до момента40 Таким образом, интегрирование ЭДС - е.осуществляется за время, равное периоду ии. таюпн й сети Г;В момент с; начинается линейный спал тока (6) и ЭДГ е, 11) н е ) вновь начинают изменяться от стационарных зна. чений еи - е, к стационарным значе. ниям е, и е, соответственно, На времен. ном интервале 1- 1 а= " блок 7 интегри. рования отключен от источников сигналов (ибо ключи 5 и 6 разомкнуты) и выполняют роль памяти. На этом же интервале ЭЛС е (с достигает стационарного значения е, . В момент 1 э замыкается ключ 6, и на вход блока 7 интегрирования подается постоянная ЭДС е , при этом напряжение О (1 линейно уменьшается до момента 1 , когда Озф О, что вызывает срабатывание нуль-органа 8, который воздействует на схему 9 управления, в результате чего ключ 6 размыкается и выходное напряжение блока 7 интегрирования остается равным нулю до начала следующего такта интегрирования ЭДС -е, Временной интервал 7=1-1 х, гдеявляется вь ходной информационной величиной, зависящей от толщины контролируемого изделия, . Таким образом применение предлагаемого преобразователя позволяет увеличить точность измерения толщины в 3 - 4 раза. Это приво. дить к значительному экономическому эффек ту за счет снижения разброса результатов измерения толщины и уменьшения коэффициента неисправимого брака, выявленного на узлах после установки неправильно принятых деталей.1В зависимости от значений допуска на тол: щину, стоимости контролируемых изделий и масштабов производства. экономический эф. фект может составить 50 - 100 тыс, руб. на один преобразователь.1153232 Г =Ланс Редакт Гулько тор В. Сининк 5 Тираж 651 ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений.и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб д, 4/5Заказ 2496 сыое роек ты Филиал ППП "Патент", г. У Составитель Ю. Глазк Техред Т. Дубинчак К