Преобразователь толщины в интервал времени

80128531 СПУБЛИН С 01 В 7/06 ОСУДАРСТВЕННЫЙ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТ ОМИТЕТ СССРИЙ И ОТНРЮТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ У 3 й интехниче 8)етельсВ 7/О СССР1982. НЫ В ИНТ етода ии иизмересу(22) 11.05.85 (46) 23.01.87. Бюл (71) Львовский лес ститут (72) В.Г.Брандорф (53) 620.179.4(088 (56) Авторское свиУ 1073558, кл. С 0(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОЛЩИВАЛ ВРЕМЕНИ(57) Изобретение относитсяэлектромагнитной толщинометможет быть использовано для ния толщины неферромагнитных изделий.Цель изобретения - повышение чувствительности. Преобразователь содержит накладной источник 2 электромагнитного поля и накладной индукционный преобразователь 4 этого поля,аналого-цифровой преобразователь(АЦП) на основе двухтактного интегратора 7. Благодаря наличию дополнительного преобразователя 10, обмотка которого жестко закреплена относительно обмотки источника 2 поля и вклю"чена последовательно-встречно с обмоткой основного преобразователя 4,достигается увеличение чувствитель- .ности преобразования, 2 ил, 1 табл.Устройство работает следующим образом. 5Источник 2 помещают . на одну из поверхностей контролируемого объекта (не показан). На противоположную поверхность соосно с источником 2 магнитного поля помещают индукционный преобразователь 4.Источник 1 пилообразного тока формирует в источнике 2 магнитного поля пилообразный ток (Е) (фиг. 2) . Син 55 1 128531Изобретение относится к методам электромагнитной толщинометрии, может быть использовано .для определения толщины материалов и изделий и является усовершенствованием известного устройства по авт.св, Р 1073558.Целью изобретения является повышение чувствительности за счет возможности выбора соответствующего значения коэффициента вэаимоиндукции обмоток, источника магнитного поля и дополнительного преобразователя.На фиг. 1 представлена блок-схема преобразователя; на фиг, 2 - временные диаграммы.Преобразователь содержит источник 1 пилообразного тока д(Е),наг- рузкой которого является источник 2 магнитного поля, индукционный преобразователь 3, обмотка которого жестко укреплена относительно источника 2 магнитного поля. В поле действия источника 2 магнитного поля установлен второй индукционный преобразователь 4 поля. Преобразователь толщины в интервал времени содержит также два ключа 5 и 6, к входам которых подключены индукционные преоб 30 разователи 4 и 3, и соединенные последовательно блок 7 интегрирования, нуль-индикатор 8 и схему 9 управления. Выходы ключей 5 и 6 подключены к входу блока 7 интегрирования, первый выход схемы 9 управления подключен к входу управления ключа 5 и входу синхронизации источника 1 пилообразного тока, а второй выход схемы 9 управления подключен к входу управления ключа 6 и предназначен для40 подключения к индикатору (не показан). Преобразователь содержит также третий индукционный преобразователь 10, обмотка которого размещена поверх обмотки источника 2 и включе 45 на последовательно-встречно с обмоткой индукционного преобразователя 4. б 2хронизация работы источника 1 пилообразного тока осуществляется импульсами, формируемыми схемой 9 управления, частота которых выбирается такой, что временной интервал ь соответствует двум условиям: величина ь., должна быть больше времени существования возмущенного поля вихревых токов в неферромагнитном объектеконтроля, что исключает влияние электропроводности на точность преобразования толщины в интервал времени, величина Я должна быть кратна периоду питающей сети, что обеспечивает высокую помехозащищенность преобразования.В момент обратного хода Е ток д(Е)оспадает до нулевого значения, которое поддерживается на временном интервале Е -Е, = 2 ь,. В момент Е на концах обмоток индукционных преобразователей 3,4 и 10 возникают импульсы ЭДС е (Е), е(Е) и е(Е). В момент Е замыкается ключ 5 (таблица на фиг. 2) и импульсы ЭДС е=е- еотрицательной полярности интегрируется блоком 7 интегрирования.В моментключ 5 размыкается и одновременно вновь возникает пилообразный ток (Е).На временном интервалеблок 7 интегрирования отключает от источников сигналов и он выполняет роль памяти.На этом же интервале все ЭДС достигают своих стационарных значений, пропорциональных скорости изменения тока (Е) . В момент Еэ замыкается ключ 6 и на вход блока 7 интегрирования поступает постоянная ЭДС е (Еэ) положительной полярности (фиг. 2). Выходное напряжение Б (Е) (фиг, 2) блока 7 интегрирования линейно уменьшается до моментаКогда Б (Е) станет равным нулю, срабатывает нуль-индикатор 8, который воздействует на схему 9 управления,в результате чего ключ 6 размыкается и выходное напряжение Бв(Е) блока 7 интегрирования остается равным нулю до начала следующего цикла преобразования. Интервал- является выходной информационной величиной, зависящей от толщины контролируемого изделия. Действительно, выходное напряжение Б (Е) блока интегрирования в момент завершения интегрирования импульса ЗДС е (Е) индукционного преобразователя пропорционально величи,этой ЭДС где М(Т,) - коэффициент взаимоиндукции обмоток источника поля и индукционного преобразователя; Гпостоянная времени блока интегрирования; д, - амплитуда треугольного 10 тока, Тхх - расстояние между центрами соосных обмоток источника и преобразователя. Известно, что М(Т)-5с Тх , где с - постоянный коэффициент, кроме того 15 Тих Тх + ти+ Тлгде Т и Тд - конструктивные размеры источника и преобразователя. Тогда для заданного диапазона толщин (Т, 20 Т ) отношение Ъ напряжений У (Т) Можно количественно оценить значение Ь для конкретных преобразователей, приведенные в таблице, 30Ти = 50 мм, Т = 28 мм, д = 30 50 80 100 150 20035 0 3050 100 150 4,42 3,13 2,68 2,10 1,816,8 9,58 11,2 14,2 16,5 40 Благодаря тому, что обмотка преобразователя 10 включена последовательно-встречно с обмоткой преобразователя 4, аналогично приведенному45 выше анализу можно записать где М - коэффициент взаимоиндукохции обмоток источника 2 и преобразователя 10, величина которого неизменна. Иэ последнего равенства следует, что в отличие от известного преобразователя величину Ъ можно изменять путем выбора соответствующегозначения М, что достигается выбором количества витков обмотки преобразователя 10. Задавшись, например,величиной Ь = д, из последнего равенства получаем дМ = (М(Т ) - М(ТВ правильно спроектированном известном преобразователе максимальное значение П выбирают равным максимально допустимому значению напряжения на выходе блока интегрирования, Это условие может быть выполнено и для предлагаемого преобразователя путем соответствующего выбора значения его постоянной времениИэ условия на основании приведенных выше выражений легко получить д М(т ) 1" = а ИтТ ) Приняв, например, д = 30, получаем соответствующие значения отноше. ния д/Ъ, приведенные в четвертой строке таблицы и характеризующие увеличение чувствительности к измеряемой толщине, которое для рассматриваемых примеров лежит в интервале 6,8-16,5,Формула изобретения Преобразователь толщины в интервал времени по авт.св. У 1073558, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения чувствительности он снабжен жестко закрепленным относительно источника магнитного полятретьим индукционным преобразователем, обмотка которого включена последовательно-встречно с обмоткой индукционного преобразователя поля..Иванов ктор Т.Кол мит отк шск 4 оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгоро Проектная, 4 аказ 7635/43 ТиВНИИПИ Государпо делам из1 13035, Иоскв аж 677 венног ретениЖ,Подписноеа СССРтий