Матричный вихретоковый преобразователь

СОЮЗ СОВЕТСКИ СОЦИАЛ ИСТИЧЕСН 350594 БЛИК 01 Б 27 90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ нвухтриччувствительных элементов. а ярно чувс акже ожен данн прав нием абот ное и взаимно перпендикуположение возбуждающих и вительопреных элементов позволяет делить однозначное распо изделия относительно оси возбуждающего элемента. последовательным подключ ментов, запоминание и об формации осуществляются края о(57) Изобрет неразрушающе использовано ров и распол распределенн ение элеа ин ние относи о контроля ся к областии может бытьения размеранственнодля опреде жения прос омощ ВМ 3 ил еоме ских параГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(7 1) Специальное конструкторскотехнологическое бюро Производственного объединения "Завод им. ВладимираИльича(56) Авторское свидетельство СССРР 845182, кл, С 01 М 27/90, 1981.Дорофеев А.Л., Корнеев Б.В. и др.Широкозахватный вихретоковый датчик,В кн.: Неразрушающие методы контролякачества материалов, полуфабрикатови деталей. Куйбьппев, 1975, с. 43-44.(54) МАТРИЧНЫЙ ВИХРЕТОКОВЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ метров электропроводящих объектов.Преобразователь позволяет повыситьточность и сократить время определения места расположения краев и значительных по площади неоднородностейизделия. Работа преобразователя осу-.ществляется путем последовательногоподключения возбуждающих и чувствительных элементов к измерительнойсхеме. При наличии в зоне контроля края изделия в чувствительных эле тах преббразователя наводятся ЭДС рассогласования, зависящие от расоложения края изделия относительно точки пересечения подключенныхданный момент возбуждающего исо созьс,1+КЬ где П, Б2 3 К, Ка, Ь13Изобретение относится к областинеразрушающего контроля и может бытьиспользовано для определения пространственно распределенных геометрических параметров электропроводящихобъектовЦелью изобретения является повышение точности и производительностиопределения пространственно распределенных геометрических параметровобъектов за счет измерения координатдефектов в двух взаимно перпендикулярных направлениях,На фиг. 1 представлена общая конструкция преобразователя, на фиг,2расположение проводников одного элемента конструкции преобразователяотносительно объекта контроля; нафиг. 3 - схема подключения преобразователя к измерительной схеме.Преобразователь содержит группувозбуждающих элементов 1 в виде прямых линеек, состоящих из прямоугольных катушек, включенных последовательно-встречно, группу чувствительных элементов 2 в виде прямых линеек, состоящих из восьмеркообразныхкатушек, и вторую группу чувствительных элементов 3 в виде включенных последовательно-встречно протяженных прямоугольных катушек, плоскости которых перпендикулярны плоскостям восьмеркообразных натушек, астороны соседних катушек сопряжены исовпадают с центрами последних. Чувствительные элементы 2 располагаются параллельно плоскости объекта 4,а плоскости возбуждающих катушекперпендикулярны плоскостям катушекчувствительных элементово Преобразователь подключается в схему, содержащую последовательно соединенные генератор 5 высокой частоты и коммутатор 6 выходы которого соединены с возбуждающими элементами 1, аттенюатор 7, включенный между выходом генератора 5 и входами чувствительных элементов 2 и 3, последовательно соединенные коммутатор 8, входы которого соединены с выходами чувствительных элементов 2 и 3, амплитудный детектор 9, аналого-цифровой преобразователь (АЦП) 10, интерфейс 11 и ЭВМ 12 и блок 13 управления, выходы которого соединены со вторым входом АЦП 10 и с управляющими входами коммутаторов 6 и 8. 50594 2Устройство работает следующим образом.В процессе контропя один иэ возбуждающих элементов 1 запитываетсявысокочастотным током через коммутатор 6 от генератора 5 высокой частоты. Возбуждаемый магнитный поток симметрично пересекает чувствительныеэлементы 2 и 3. При этом ЭДС, наводимые в них, взаимокомпенсируются.ПриотсутСтвии в зоне контроля краевобъекта 4, расположенного вблизипреобразователя, русла вихревых токов, наводимых в объекте 4, будутсимметричны относительно общих краеввозбуждающих элементов 1. Противоположно направленные составляющие магнитного поля вихревых токов такжебудут симметрично пересекать чувствительные элементы 2 и 3 и наводитьв них ,взаимокомпенсирующиеся ЭДС.Появление в зоне контроля одногоэлемента конструкции преобразовате ля края объекта 4 приводит к нарушению симметричности русел вихревыхтоков относительно общих краев возбуждающих элементов 1.При этом суммарное напряжение на выходе чувствиЗ 0 тельных элементов 2 будет равно Пи - з 1 пчсо зиС,+ 2 а а напряжение Б на выходе чувствительных элементов 3 максимальное напряжение рассогласованияна чувствительныхэлементах 2 и 3 соответственно;коэффициенты пропорциональности;расстояние от общегокрая возбуждающихэлементов 1 до краяобъекта 4 соответст-венно по оси Х, совпадающей с возбуждающим элементом 1, ипо оси У, совпадающейс чувствительным элементом 3;угол поворота краяобъекта относительнооси Х;1330частота питания возбуждающих элементов,время.Обработка информации с преобразователя осуществляется следующим образом.Блок 13 управления задает режим работы коммутаторов 6 и 8 таким образом, что осуществляется последовательное подключение возбуждающихваэлементов 1 к генератору 5 высокой частоты, а во время подключения каждого из этих элементов последоватегь- следовательно подключаются ко входу ампли тудного детектора 9 через коммутатор 8 выходы чувствительных элементов 2 и 3 т.е. нана площади, охватываемой преобразователем, осуществляется последний сбор информации о параметрах объекта 4 ППри помощи аттенюатора 720 в сигнал чувствительных элементов 2 и 3 обд авляется высокочастотная составляющая, амплитуда которой равна наибольшему значению напряже нии расных элементов согласования чувствитель2 и 3. В результате на выходе амплитудного детектора 9 будет сигнал, амплитуда которого изменяется в положительную и отрицательную стороныфр о относительно среднего уровня. Аналого-цифровой преобразователь 10, в момент подключения каждогоого из чувствительных элементов 2 и 3 прео раб зует сигнал с выхода амплитудного детектора 9 в цифровой код, который через интерфейс 11 поступает в ЭВМ 12 и запоминается в соответствующейячейке памяти. В ЭВМ 1" решается,например, методом итераций, системанезависимых уравнений в езуА у зультатечего определяются значения а Ьэ Ф о мр . ла изобретенияМатричный вихретоковый преобразователь, содержащий расположенные вдоль прямой в одной плоскости возбуждающие катушки, о т л и ч а ю - щ и и с я тем, что, с целью повьппе- . ния точности и производительности определения пространственно распределенных геометрических параметров объектов, он снабжен двумя группами чувствительных элементов, которые выполнены в одной группе в виде расположенных в одной плоскости параллельных линеек из последовательно включенных восьмеркообразных катуа в другой группе - в виде вытянутых вдоль этих линеек прямоуголь. ных катушек, плоскости которых перпендикулярны плоскостям восьмеркообразных катушек и проходят через их центры, возбуждающие катушки включены последовательно встречно, выполнены прямоугольными и объединены в группу возбуждающих элементов в виде линеек так, что стороны соседних катушек сопряжены и совпадают с центрами восьмеркообразных катушек, а плоскости возбуждающих катушек пер-.; пендикулярны плоскостям катушек чувствительных элементов,1350594 ПреобризоВоте Составитель В,КрапивинТехред А.Кравчук Корректор И.Мус актор Н,Е в Заказ 5280/45 ТиражВНИИПИ Государспо делам изоб3035, Москва, Жодписное енного мите та ткрыти тении Раушс