Имитатор сигналов для настройки и калибровки вихретоковых приборов

(71) Научно-исследовательский институт электронной интроскопии приТомском политехническом институтеим, С.М.Кирова и Челябинский трубопрокатный завод(56) Авторское свидетельство СССРИ 9 1226275, кл. С 01 И 27/90, 1985.(54) ИМИТАТОР СИГНАЛОВ ДЛЯ НАСТРОЙКИ ИКАЛИБРОВКИ ВИХРЕТОКОВЫХ ПРИБОРОВ(57) Изобретение относится к измерительной технике. Цель изобретения -расширение эксплуатационных возможностей. Имитатор позволяет аттестовывать дефектоскопы за счет получения сигналов имитации начала, дефекта, конца и перемещения сигнала отдефекта относительно сигналов от начала и конца длинномерных изделий гналоврных из с по- торый мощью бло синхронно ки блоков задерж.п.ф-лы,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ конечнои длины на выходе преобразователя, одинаковых с сигналами приконтроле образцов. Генераторная катушка 12 преобразователя наводит вкатушке 1 имитатора ЭДС, которая является источником тока контура. Приэтом ток, протекающий по катушке 1,наводит ЭДС от генератора 11 в индикаторную катушку 14 преобразователя.Имитация длинномерного изделия конечной длины с дефектом осуществляетсяформированием калиброванных импульсов "Начало", "Дефект" и Конец" спомощью трех пассивных двухполюсников 2, 8 и 10, генератора 3 синхроимпульсов, трех формирователей 6, 7и 9 импульсов и двух блоков 4 и 5задержки. Имитация изменения положения сигнала от дефекта относительно т начала и конца д елий осуществляетс а 15 управления, к управляет временем 4 и 5 задержки. 1Изобретение относится к измерительной технике и предназначено длянастройки и калибровки вихретоковыхприборов,Цель изобретения - расширениеэксплуатационных возможностей за счетимитации изменения положения дефекта относительно начала и конца длинномерного изделия.На Фиг. 1 представлена структур.ная схема имитатора сигналов для,настройки и калибровки вихретоковыхприборов, на фиг. 2 - схема блокауправления временем задержки.Имитатор сигналов для настройкии калибровки вихретоковых приборовсодержит контур, включающий в себякатушку 1 индуктивности, первый пассивный двухполюсник 2, последовательно соединенные генератор 3 синхроимпульсов, первый 4 и второй 5 блоки задержки и первый формирователь бимпульсов, выход которого подключенк первому пассивному двухполюснику 2тподключенные к выходу генератора 3синхроимпульсов последовательно соединенные второй формирователь 7 импульсов и второй. пассивный двухполюсник 8 и подключенные к выходу первого блока 4 задержки последовательно соединенные третий формирователь9 импульсов и третий пассивный двухполюсник 10, а выходы второго итретьего пассивных двухполюсников 8и 10 подключены к катушке 1 индуктивности. Схема включает в себя такжегенератор 11 контролируемого прибора, генераторную катушку 12 его преобразователя, индикаторные катушки13 и 14, блок 15 управления, выходыкоторого подключены к дополнительнымвходам блоков 4 и 5 задержки, причемпоследние выполнены с регулируемымвременем задержки. Блок 15 управления выполнен в виде резистивного делителя напряжения со ступенчато изменяемым коэффициентом деления, который, в свою очередь, может бытьвыполнен из сдвоенного переключателя 1 б, имеющего и рабочих положений, и двух групп резисторов по презисторов в каждой. Величины сопротивлений внутри каждой из групп различны, а между группами - попарно,равны, т.е, К, = К К .=, В, К=дп,пг= К, где К, К- соответственновеличины сопротивлений первой и второй групп резисторов. 5 10 15 20 25 30 35 40 50 Имитатор работает следующим образом,При расположении имитатора сигналов в рабочей зоне преобразователя катушка 1 индуктивно связана с генератором 11 контролируемого прибора через генераторную катушку 12 его преобразователя, а также с индикаторной катушкой 14 того же преобразователя.Генераторная катушка 12 преобразователя наводит в катушке 1 имитатора ЭДС, которая является источником тока контура. При этом ток, протекающий по катушке 1, наводит ЭДС в индикаторной катушке 14 преобразователя, т.е. имитация сигнала от искомого параметра изделия осуществляется катушкой 1.Контролируемое длинномерное изделие (не показано), проходя через вихретоковый преобразователь, вызывает на его выходе импульсы от начала, дефекта и конца контролируемого изделия, При этом блок автоматики дефектоскопа воспринимает импульс "Дефект" только после прохождения импульса Началоот начала длинномерного изделия конечной длины через рабочую зону вихретокового преобразователя.Имитация перемещения длинномерного изделия конечной длины с дефектом через рабочую зону преобразователя осуществляется Формированием калиброванных по форме, амплитуде и фазе импульсов". Калиброванный импульс "Начало эквивалентен сигналу от перемещения начала длинномерного изделия через рабочую зону преобразователя и формируется вторым формирователем 7 импульсов и вторым пассивным двухполюсником 8.Калиброванный импульс "Дефект" эквивалентен сигналу от перемещения через рабочую зону преобразователя длинномерного контролируемого изделия конечной длины с минимальным искусственным дефектом и Формируется первым блоком 4 задержки, третьим формирователем 9 импульсов и третьим пассивным двухполюсником 10.Калиброванный импульс "Конец" эквивалентен сигналу от перемещения конца длинномерного иэделия .через рабочую зону преобразователя и формируется первым 4 и вторым 5 блоками задержки, первым формирователем55922 К =К,+К 10 Величина сопротивления первогорезистора (К, = К, ) при условии равЕЕ 1номерности разбиения упомянутого интервала времени выбирается из условия15 1ьк=к, =К, В соответствии с этим рассчитыва 20 ется каждый резистор. Так величина сопротивления и-го резистора равна 11К =К =Ькфп ь и При этом сумма величин сопротивлений двух одновременно включенных резисторов между группами резисторов при любом положении сдвоенного переключателя 16 оказывается неизмен ной и равной Чтобы момент появления импульса Конец по отношению к моменту появления импульса вНачало" оставался неизменным, необходимо, изменяя время задержки первого блока 4 задержки в одну сторону, синхронно изменять время задержки второго блока 5 задержки в другую сторону. Например, при увеличении времени задержки на 40 определенную величину, что эквивалентно перемещению импульса "Дефект" от импульса "Начало" к импульсу "Ко- нец", необходимо уменьшить время задержки второго блока 5 задержки на 45 ту же самую величину. При этом блок 15 управления реализует следующий алгоритм управления: деу=К ЕК и,50 откуда а-где зад 1дк и а Е: юдф юд 3 13 б импульсов и первым пассивным двухполюсником 2.Регулирование имитируемых сигналов Начало, .Дефект и Конец" по амплитуде и фазе осуществляется изменением тока в контуре имитатора и производится изменением комплексных сопротивлений пассивных двухполюсников 2, 8 и 10.Изменяя соотношение действительной и мнимой частей комплексных сопротивлений при,условии постоянства их модуля, может менять фазу вносимого сопротивления без изменения его модуля. При изменении суммы действительных и мнимых частей при условии, что их отношения постоянны, можно менять модули вносимого сопротивления без изменения его фазы.Имитация перемещения сигнала от дефекта относительно сигналов от начала и конца длинномерных изделий производится изменением времени за:держки первого блока 4 задержки. Однако при этом происходит задержка момента появления импульса Конец, что недопустимо, так как длина и скорость перемещения длинномерных изделий конечной длины на практике неизменны.1 суммарное максимальноевремя задержки последовательно включенных блоков 4 и 5 задержки;время задержки блоков4 и 5 задержки,регулируемый параметрблока задержки 4К - коэффициент пропорциональности.Необходимая задержка момента появления импульса Конец по отношению к моменту появления импульса "Началов определяется сопротивлением К К, +К, К,+К., К+К 1 Е 1 11 1 ЕЕ Последнее равенство отражает неизменность задержки момента появления импульса "Конец" по отношению к моменту появления импульса Начало при любом из возможных моментов появления импульса "Дефект" между ними.При установленных согласно фиг.2 положениях сдвоенного переключателя задержка момента появления импульса "Дефект" по отношению к моменту появления импульса "Начало" равна максимальной величине и определяется из выражения Тем самым имитатор сигналов имитирует расположение дефекта около конца длинномерного изделия. При этом задержка момента появления импульсаКонец по отношению к моменту появ=К (К, +К ) =КК, (1) Формула изобретения 20 Составитель И.РекуноТехред А.Кравчук р Л.Веселовска рректор Л.Пилипенк аказ 5789/40ВНИИПИ Г 7 одписн Тираж арственно изобретен а, Ж, та СССР о комит й и отк по делам 113035, Моск.Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгородул. Проектная, 4 При имитации расположения дефекта около начала длинномерного изделия подвижные контакты сдвоенного переключателя устанавливаются в верхнее 10 положение (фиг. 2). При этом задержка момента появления импульса "Дефект" по отношению к моменту появления импульса "Начало " равна минимальной величине и определяется из следующего 1 выражения: Задержка момента появления импульса "Конец" по отношению к моментуйоявления импульса Начало определяется из следующего выражения Равенство выражений (1) и (2) доказывает независимость задержки времени появления импульса Конец по отношению к моменту появления имлуль- З 0 са Начало" от момента появления импульса "Дефект". Таким образом имитатор сигналов для настройки и калибровки вихретоковых приборов имитирует сигналы от дефекта в любом положении относительно сигналов от начала и конца длинно- мерных изделий при одновременной имитации стабильной длины и скорости перемещения длинномерного изделия относительно преобразователя. 1, Имитатор сигналов для настройки и калибровки вихретоковых приборов по авт.св. Ф 1226275, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения эксплуатационных воэможностей за счет имитации изменения положения дефекта относительно начала и конца длинномерного изделия, он снабжен блоком управления временем задержки, блоки задержки выполнены регулируемыми, а их управляющие входы подключены к выходам блока управления временем задержки.2. Имитатор по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что блок управления временем задержки выполнен в виде резистивного делителя напряжения со ступенчато изменяемым коэффициентом деления.