Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля с температурной компенсацией

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 0 01 И 27/90 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК д ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Научно в исследовательск институт интроскопии(54) ВИХРЕТОКОВОЕ УСТРОСТВО ДЛЯНЕРАВРУ 111 АЧЩЕГО КОНТРОЛЯ С ТЕМПЕРАТУРНОЙ КОМПЕНСАЦИЕЙ(57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различныхотраслях при вихретоковом контролеиэделий, измерении линейных и угловых перемещений в условиях меняющихся температур. Цель изобретения -повышение точности измерения и расИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в различных отраслях при вихретоковом контроле изделий, измерений линейных и угловых перемещений в условиях меняющихся температур.Цель изобретения - повышение точности измерения путем расширения диапазона температурной компенсации.На фиг. приведена структурная схема предлагаемого вихретокового устройства для неразрушающего контроля с температурной компенсацией; на фиг. 2 - схема реализации компенЯО 1490615 А 1 ширение диапазона температурной компенсации. Включив измерительную катушку вихретокового преобразователя в параллельный колебательный контур, периодически переключают реактивные элементы контура так, чтобы рабочая точка поочередно находилась на разных склонах амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) контура Тогда вносимое напряжение определяетсяКт/Кя Ктф де 11 11 - изменения напряжения на разных склонах АЧХ; К - коэффициент, равный отношению вносимых напряжений эа счет влияния температуры при постоянных контролируемых параметрах на разных склонах АЧХ; Кр - коэффициент, равньп отношению вносимых напряжений при постоянной темпе- ратуре на разных склонах АЧХ. 1 э.п. ф-лы, 4 ил. сатора температурной погрешности;на фиг, 3 и 4 - схемы реализации первого и второго коммутаторов соответственно,Вихретоковое устройство содержит(фиг,1) генератор 1, вихретоковыйпреобразователь 2, первый коммутатор3, детектор 4, второй коммутатор 5,генератор 6 тактовых импульсов, первыйи второй интеграторы 7 и 8 и компенсатор 9 температурной погрешности.Генератор 1, вихретоковый преобразователь 2, детектор 4 и второй коммутатор 5 соединены последовательно.Управляющий вход вихретокового преоб1490615 разователя 2 соединен с первым коммутатором 3, причем входы обоих коммутаторов 3 и 5 соединены с генератором 6 тактовых импульсов, Первыйвыход второго коммутатора 5 черезпервый интегратор 7 соединен с первымвходом компенсатора 9. Второй выходвторого компенсатора 5 через второйинтегратор 8 соединен с вторым входом 10компенсатора 9, выход которого является выходом устройства.Компенсатор 9 температурной погрешности (фиг.2) состоит из двух компенсаторов 1 О и 11 начального уровня, двух усилителей 12 и 14 и вычитателя 13. Выход одного иэ компенсатора, например компенсатора 10 начального уровня, связан через первыймасштабный усилитель 12 с первым входом вычитателя 13, а выход компенсатора 11 начального уровня связан свторым входом вычитателя 13, выходкоторого соединен с. входом второгомасштабного усилителя 1 4. 25Первый коммутатор 3 состоит(Фиг,3) из конденсатора 15 и электронного ключа 16, который управляется тактовым генератором 6. Второйкоммутатор 5 (фиг,4) состоит изинвертора 17 и двух ключей 18 и 19,поочередно открывающихся с помощьютактового генератора 6,Вихретоковое устройство работаетследующим образом,35Генератор 1 возбуждает вихретоковый преобразователь 2, измерительная катушка которого является элементом резонансного колебательного контура, Рабочая точка выбрана на склоне амплитудно-частотной характеристики (АЧХ). С помощью первого коммутатор 3 путем поочередного подключения и отключения конденсатора к колебательному контуру сдвигают АЧХ 45так, цтобы обеспечить положение рабочей точки на противоположныхсклонах АЧХ. 1-12 - 1-1 К 1 К( - Кц -ц(Цогде Ц,55 Формула изобретения где Напряжения на измерительной катушке на разных склонах АЧХ различны:1,=Ц, +Ц,;1-1 а = 1 о + Ка 1 вцО и 11 - напряжения на иэмерительной катушке наразных склонах АЧХ;начальное напряжение; О- вносимое напряжение,являющееся функциейвоздействия объектаконтроля на электрические параметры измерительной катушки;К - коэффициент являюЯ9щийся функцией добротности измерительнойкатушки, численноравный отношению вносимых напряжений наразных склонах АЧХ,При изменении температуры изменяется напряжение на измерительной катушке, С учетом воздействия температуры можно записать; 1 1.1 о 1-16 й + 11 т1.1 о + Кцц в + Ктцтгде У - изменение вносимого напрятжения вследствие влияниятемпературы;К - коэффициент, численно равный отношению вносимыхнапряжений вследствие влияния температуры на разныхсклонах АЧХ,При компенсации начального уровня отсюда следует Сигнал с вихретокового преобразователя 2, продетектированный детектором 4,подается на коммутатор 5,предназначенный для раздельного выделения продетектированных напряжений с ВТП на разных склонах АЧХ, Напряжения после коммутатора 5 интегрируются интеграторами 7 и 8 и подаются на компенсаторы 9 и 10 начального уров" ня. Затем одно из них усиливается в Кт раз усилителем 11 и вычитается из другого вычитателем 12, После усиления в 1/(Ка - К ) раз усилителем 13 получаем П , независящее от изменений температуры. 1. Вихретоковое устройство для неразрушаюшего контроля с температурной компенсацией, содержащее пос 149061 5ледовательно включенные генератор высокой частоты, вихретоковый преобразователь, измерительная катушкаиндуктивности которого включена в резонансный колебательный контур, и детектор, а также компенсатор температурной погрешности, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности за счет расширения диа пазона температурной компенсации,оно снабжено двумя коммутаторами, генератором тактовых импульсов и двумя интеграторами, выход генератора тактовых импульсов соединен через один из 15 коммутаторов с входом вихретокового преобразоватсля и с одним из входов второго коммутатора, другой вход которого соединен с выходом детектора, а первый и второй выходы второго ком мутатора подключены через интеграторы соответственно к первому и второму входам компенсатора температурнойпогрешности, выход которого является выходом устройства,2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что компенсатор температурной погрешности выполнен в виде двух компенсаторов начального уровня, двух масштабных усилителей и вычитателя, выход одного изкомпенсаторов начального уровня соединен через первый масштабный усилитель с первым входом вычитателя,а выход другого компенсатора начального уровня непосредственно соединен с вторым входом вычитателя,выход которого соединен с входом второго масштабного усилителя, выходкоторого является выходом компенсатора,149 ОЫ 5 ель К,КонстантинМ.Лидык остав ктор С,Черн Лисин едак при ГКНТ СССР водственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ЗаказВНИИПИ 49/52 Тираж 789осударственного комитет113035, Москва,Подписное по изобретениям и открытия