Компенсатор напряжения к вихретоковым преобразователям

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИ ЕСНИРЕСПУБЛИН И 27 90 БРЕТЕНИЯЬСТВУ ОПИСАНИЕ ИЗО АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(71) Куйбышевский электротехническийинститут связи(57) Изобретение относится к вихретоковым средствам неразрушающегоконтроля и может быть использованодля автоматической компенсации софо те- льа сти пряции бл пределе совм ест каженсло ния, бло ым выпол ния разностлы, 1 ил. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ставляющих сигналов вихретоковь преобразователей, не несущих ин мационной нагрузки. Целью изобр ния является повышение чувствит ности преобразователя и автомат ция процесса компенсации, что д гается за счет снижения уровня сбалансированной составляющей н жения сигнала. В данном устройс автоматизация процесса компенса обеспечивается за счет введения ия разностного напряо с вторым блоком 4ом 5 вычитания и конением блока 6 опредеого напряжения. 1 з.п.128051Изобретение относится к вихретоковым средствам неразрушающего контроля и может быть использовано дляавтоматической компенсации составляющих сигналов вихретоковых преобразователей, не нееущих информационной нагрузки.Целью изобретения является повышение чувствительности преобразователя и автоматизация процесса компенсации, что достигается за счетснижения уровня несбалансированнойсоставляющей напряжения сигнала,На чертеже представлена функциональная схема компенсатора напряжения к вихретоковым преобразователям.Компенсатор напряжения к вихретоковым преобразователям содержит измерительную и компенсационную катушки 1 и 2, индуктивно связанные с возбуждающей катушкой преобразователя(не изображены), блок 3 сложения,второй блок 4 сложения, блок 5 вычитания, блок 6 определения разностного напряжения, первый вход которого соединен с измерительной катушкой1, второй вход - с компенсационнойкатушкой 2, первый и второй выходы -с первым и вторым входом блока 3 сложения, третий и четвертый выходы - 30с первым и вторым входом второго блока 4 сложения, выход которого соединен с вторым входом блока 5 вычитания, а первый вход последнего соединен с выходом первого блока 3 сложения. Кроме того, входящий в компенсатор блок 6 определения разностногонапряжения включает в себя первыйсинхронный детектор 7, второй синхронный детектор 8, первую схему 9 40сравнения, первый коммутатор 1 О, второй коммутатор 11, узел 12 вычитания, узел 13 управления, генератор 14тактовых импульсов, схему 15 И, схему 6 логики, реверсивный счетчик 4517, цифроаналоговый преобразователь18, и втору 1 о схему 19 сравнения, приэтом вход первого синхронного детектора 7 соединен с измерительной катушкой 1, а выход - с первым входом первой схемы 9 сравнения, первым входом первого коммутатора 10 и с первымвходом блока 3 сложения, вход второгосинхронного детектора 8 соединен скомпенсационной катушкой 2, а выход - 55с вторым входом первой схемы 9 сравнения, с вторым входом первого коммутатора 10 и с первым входом второгоблока 4 сложения, выход первой схемы 6 29 сравнения соединен с управляющимвходом первого коммутатора 10 и спервым входом второго коммутатора 11,входы узла 12 вычитания соединены свыходами первого коммутатора 1 О, авыход - с первым входом второй схемы19 сравнения, второй вход второгокоммутатора 11 соединен с выходомцифроаналогового преобразователя 18и вторым входом второй схемы 19 сравнения, первый выход второго коммутатора 11 соединен с вторым входом блока 3 сложения, второй выход - с вторым входом второго блока 4 сложения,первый вход схемы 14 И соединен с выходом узла 13 управления, второйвход - с выходом генератора 14 тактовых импульсов, а выход - с первымвходом схемы 16 логики, второй входкоторого соединен с выходом второйсхемы 19 сравнения, а. выходы схемы 16логики соединены с входами реверсивного счетчика 17, выход послвднегосоединен с входом цифроаналоговогопреобразователя 18. Блок 6 определения разностного напряжения предназначен для выпрямления сигналов, поступающих с выходаизмерительной и компенсационной катушек 1 и 2 определения разностногонапряжения между ними и коммутацииразностного напряжения ча соответствующих выходах. Первый блох 3 сложения предназначен для сложения напряжения измерительной катушки 1 сразностным напряжением измерительнойи компенсационной катушек 1 и 2, втом случае, если напряжение, наводимое в измерительную катушку 1,меньше или равно напряжению, наводимому в компенсационную катушку 2.Второй блок 4 сложения предназначендля сложения напряжения компенсационной катушки 2 с разностным напряжением измерительной и компенсационной катушек 1 и 2 в том случае,если напряжение, наводимое в компенсационную катушку 2, меньше напряжения, наводимого в измерительнуюкатушку . Блок 5 вычитания предназначен для определения разности сигналов, поступающих с выходов Первого и второго блоков 3 и 4 сложения.Первый и второй синхронные детекторы 7 и 8 предназначены для выпрямления напряжения с измерительнойи компенсационной катушек 1 и 2 соответственно, 2805Первая схема 9 сравнения предназначена для формирования на его выходе сигнала логического нуля, если напряжение с измерительной катушки 1 меньше или равно напряжению с компенсационной катушки 2, и сигнала логической единицы, если напрчжение с измерительной катушки 1 больше напряжения с компенсационной катушки 2. Первый коммутатор 1 О пред О назначен для,коммутации на его выходе сигналов с измерительной и компенсационной катушек 1 и 2 таким образом, чтобы в узле 12 вычитания из большего сигнала вычитался меньший. 5 Второй коммутатор 1 предназначен для коммутации на его выходах разностного напряжения в зависимости от сигнала с выхода первого блока 9 сравнения, 20Узел 12 вычитания предназначен для определения разностного напряжения, которое необходимо скомпенсировать. Узел 13 управления предназначен для Формирования сигнала, управ ляющего работой компенсатора. Схема 16 логики предназначена для управния работой реверсивного счетчика 17 в зависимости от значения сигнала с выхода второй схемы 9 сравнения. 30 Устройство работает следующим образом.Напряжения, снимаемые с измери тельной и компенсационной катушек 1 и 2, поступает на первый и второй входы блока 6 определения разностного напряжения. В этом блоке 6 происходит выпрямление сигналов, поступающих с выхода измерительной и компенсационной катушек 1 и.2, определение разностного напряжения между ними и коммутация этой разности напряжений таким образом, что она поступает на второй вход блока 3 сложения, если 45 напряжение с измерительной катушки 1меньше или равно напряжению с компенсационной катушки 2 или на второйвход второго блока 4 сложения, если напряжение с измерительной катушки 501 больше напряжения с компенсационной катушки 2. В первом или втором блоках 3 и 4 сложения происходит сложение напряжения с соответствующей катушки с разностным напряжением из мерительной и компенсационной катушек 1 и 2. Сигнал с вихретокового преобразователя снимается с выхода первого блока 5 вычитания. 16 4Рассмотрим подробнее работу блока 6 определения разностного напряжения.Сигналы, снимаемые с измерительной и компенсационной катушеки 2, выпрямляются с помощью первого и второго синхронных детекторов 7 и 8. В первой схеме 9 сравнения происходит сравнение выпрямленных сигналов и формирование на его выходе сигнала логического нуля, если напряжение с измерительной катушки 1 меньше или равно напряжению с компенсационной катушки 2, и сигнала логической единйцы, если напряжение с измерительной катушкибольше напряжения с компенсационной катушки 2. По сигналу, поступающему с выхода первой схемы 9 сравнения, первым коммутатором 10 происходит коммутация сйгналов, поступающих с выходов первого и второго синхронных детекторов 7, 8, таким образом, чтобы в узле 12 вычитания из большего сигнала вычитался меньший. Во втором коммутаторе 11 разностное напряжение, формирующееся в цифроаналоговом преобразователе 18, появляется на первом выходе, если напряжение с измерительной катушки 1 меньше или равно напряжению с компенсационной катушки 2, или на втором выходе, если сигнал с измерительной катушки 1 больше сигнала компенсационной катушки 2. На выходе узла 12 вычитания появляется разностное напряжение, которое поступает на первый вход второй схемы 19 сравнения, На второй вход второй схемы 9 сравнения по команде из узла 13 управления поступает напряжение, формируемое цифроаналоговым преобразователем 18, на вход, которого поступает сигнал, сформированный генератором 14 тактовых импульсов, схемой И 15, схемой 16 логики и реверсивным счетчиком 17. При равенстве значения сигнала с выхода цифроаналогового преобразователя 8 значению сигнала с выхода узла 12 вычитания срабатывает вторая схема 19 сравнения. При этом схема 6 логики не пропускает импульсов с выхода генератора 14 тактовых импульсов. Напряжение с выхода цифроаналогового преобразователя 18 через второй коммутатор 11 в зависимости от сигнала, поступающего с выхода. первой схемы 9 сравнения, поступает на вторые входы первого или второго блоков 3 и 4 сложения. В качестве узла 13 управле128 ОЗ 1 б 30 1. Компенсатор напряжения к вихре- токовым преобразователям, содержащий измерительную и компенсационную 35 катушки, индуктивно связанные с возбуждающей катушкой преобразователя, и блок сложения, о т л и ч а ю щ и й.с я тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя и ав томатизации процесса компенсации, он снабжен вторым блоком сложения, блоком вычитания, и блоком определения разностного напряжения, первый вход которого соединен с измерительной 45 катушкой, второй вход - с компенсационной катушкой, первый и второй выходы - с первым и вторым входом первого блока сложения, третий и четвертый выходы - с первым и вто- . 50 рым входом второго блока сложения,Составитель А.ЧРедактор А.Долинич Техред Л.Олейни Корректор А.Обручар ния может быть использована кнопка, которая управляет одновибратором. В качестве второй схемы 19 сравнения может быть использован компаратор, имеющий выходы "Больше", "Меньше" иРавенство . В этом елучае, когдасигнал снимается с выхода "Больше" второй схемы 19 сравнения импульсы с генератора 14 тактовых импульсов коммутируются схемой б логики на 10 вычитающий вход реверсивного счетчика 17, а если сигнал снимается с выхода "Меньше" - на суммирующий вход реверсивного счетчика 7. Во время работы устройства с вихретоковым 15 преобразователем следящий режимбалансировки отключается, т.е. сигнал с выхода узла 13 управления не поступает, но сбалансированное состояние компенсатора напряжения ос тается. Предлагаемый компенсатор напряжения к вихретоковым преобразователям снижает уровень сигналов на несущих инФормационной нагрузки, за счет чего повышается чувствительность вихретокового преобразователя. Формула изобретения выход которого соединен с вторым входом блока вычитания, а первый входпоследнего соединен с выходом первого блока сложения,2. Компенсатор по и. 1, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что блок определения разностного напряжения включает в себя первый синхронный детектор, второй синхронный детектор,первую схему сравнения, первый коммутатор, второй коммутатор, узел вычитания, узел управления, генератортактовых импульсов, схему И, схемулогики, реверсивный счетчик, циФроаналоговый преобразователь, и вторую схему сравнения, вход первогосинхронного детектора соединен с измерительной катушкой, а выход - спервым входом первой схемы сравнения с первым входом первого коммутатора и с первым входом блока сложения, вход второго синхронного детектора соединен с компенсационной катушкой, а выход - с вторым входомпервой схемы сравнения, с вторым входом первого коммутатора и с первымвходом второго блока сложения, выходпервой схемы сравнения соединен суправляющим входом первого коммутатора и с первым входом второго коммутатора, входы узла вычитания соединены с выходами первого коммутатора,а выход - с первым входом второй схе-мы сравнения, второй вход второгокоммутатора соединен с выходом циФроаналогового преобразователя и вторым входом второй схемы сравнения,первый выход второго коммутатора соединен с вторым входом блока сложения,второй выход - с вторым входом второго блока сложения, первый входсхемы И соединен с выходом узла управления, второй вход - с выходом генератора тактовых импульсов, а выход -с первым входом блока логики, второйвход которого соединен с выходомвторой схемы сравнения, а выходы схемы логики соединены с входами реверсивного счетчика, выход последнегосоединен со входом циФроаналогового преобразователя.ерныхЗаказ 70 б 1(49 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграФическое предприятие, г,ужгород, ул, Проектная,4