Преобразователь толщины в интервал времени

ОЮЗ СОВЕТСКИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК в 15 1(51) 5 а О 1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ АТЕЛЬ ТОЛЩИНЫ В ИН(54) 1 РЕОБРАЗОВ ТЕРВАЛ ВРИЕНИ (57) Изобретени ваны отнученные в относится к контьной технике.и может о при измерении толэлектромагнитными меольно-измерител ыть использован иал щины м(56) Авторское свидетельство СССР 1322080, кл. 0 01 В 7/06,18. 04.86. тодами. 1 елью изобретения являетс увеличение производительности контроля за счет упрощения процесса калибровки, Нри контроле толщины накладные блоки 13 и 14 размещают поразнь 1 е стороны контролируемого изделия, Используя различные комбинациивключения обмоток 25-28 как в качестве источников поля, так и в качествепреобразователей, регистрируют соответствующие временные соотношениямежду временем намагничивания и размагничивания, Так как обмотки фиксиро осительно друг друга, пол ременные интервалы соответствуют вполне определенным толщинам.Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, может бытьиспользовано при измерении толщиныматериалов электромагнитными методами и является усовершенствованиемизобретения по авт. св. У 1322080.Цель изобретения - увеличениепроизводительности контроля за счетупрощения процесса калибровки 10На фиг. 1 приведена структурнаясхема преобразователя толщины в интервал времени; на Фиг, 2 - эпюрысигналов в контрольных точках.Преобразователь содержит последовательно соединенные источник 1пилообразного тока и катушку 2 индуктивности, двухполюсный трехпозиционный переключатель 3, индукционные преобразователи 4 и 5, выполненные с отводами и индуктивно связанные с катушкой 2 индуктивности, идва переменных резистора 6 и 7, подктпоченные соответственно к выводаминдукционных преобразователей 4 и 5.Кроме того, устройство включаетпоследовательно соединенные ключ 8,подключенный к подвижному контактупеременного резистора 7, блок 9 интегрирования нуль-орган 1 0 и блокВ3011 управления, клемму 12, подключенную к нторому входу блока 11 управ"ленин и предназначенную.для подачивнешних синхроимпульсов, и накладныеблоки 13 и 14,В состав устройства также входятключ 15, подключенный к входу блока 9 интегрирования, управляющий входключа 15 объединен с входом источника1 пилообразного тока и соединен с выходом блока 11 управления, и выход 40ную клемму 16, объединенную с управляющим входом ключа 8 и подключеннуюк второму выходу блока 11 управления.Днухполюсный трехпоэиционный пере, ключатель 3 образуют две подвижные клеммы 17 и 18, подключенные соответственно к катушке 2 индуктивности ивходу клоча 15, и шесть неподвижныхклемм 19 - 24,50Накладной блок 13 содержит обмотку 25 индукционного преобразонате" ля, подключенную к клеммам 22 и 23 и подвижному контакту переменного резистора 6, и дополнительную обмот ку 26, подключенную к клемме 20 и второму выходу источника 1 пилообразного тока, жестко коаксиально закрепленную относительно обмотки 25 индукционного преобразователя.Накладной блок 14 содержит обмотку 27 источника поля, подключенную к второму выходу источника 1 пилообразного тока и объединенным клеммам 19 и 21, и дополнительную обмотку 28, закрепленную жестко коаксиально относительно обмотки 27 источникаполя и подключенную к подвижному контакту переменного резистора 6 и клемме 24.На Фиг. 1 также обозначен объект 29 контроля.Устройство работает следующим образом.Накладные блоки 13 и 14 накладывают соосно на поверхности объекта 29 контроля, Пусть двухполосный трех- позиционный переключатель 3 находится в перном (верхнем по фиг. 1) положении, Источник 1 пилообразного тока Формирует н обмотке 27 источника поля пилообразный ток (1 ) (Фиг, 2). Синхронизация работы осуществляется импульсами, Формируемыми блоком 11 управления, частота которых выбирается такой, чтобы временной интервалсоответствовал двум условиям: величинадолжна бытьобольше времени существования возмущенного поля вихревых токов в неферромагнитном объекте 29 контроля и кратна периоду питающей сети, что исключает влияние электропроводнос" ти на точность преобразования и обеспечивает высокую помехозащищенность,В момент 1, начала обратногохода ток начинает спадать до нулевого значения, ключ 15 замыкается,Импульсное напряжение е;(1) отрица-.тельной полярности интегрируется бло"ком 9 интегрирования на временноминтервале , - Ф достигая стационарного значения. В момент т клоч1 5 размыкается и одновременно вновьвозникает пилообразный ток х(1), Навременном интервале Ь= 1 = облок 9 интегрирования отключается отисточников сигналов и выполняетФункцию аналоговой памяти устройства,На этом же интервале нсе ЭДС достигают своих стационарных значений,пропорциональных скорости нарастаниятока 1.(т,). В момент , замыкаетсяключ 8 и на вход блока 9, интегриро"5 153вания подается постоянная ЭДС е(С)положительной полярности, вследствиечего выходное напряжение П (С) линейно уменьшается. В момент С когда 11 (С,) = О, срабатывает нульоргай 10, который воздействует наблок 11 управления так, что ключ 8размыкается и напряжение П (С ) ос 5тается равным нулю до начала следующего аналогичного цикла преобразования (момент С ), Интервал и;= С ;, - Сявляется выходной величиной преобразователя толщины в интервале времени. Так как в указанномвыше положении двухполюсного трехпозиционного переключателя 3 обмотка27 выполняет Функцию источника поля,а обмотка 25 - индукционного преобразователя этого поля, то .интервалвремени есть Функция измеряемой толщины Т, а это положение соответствует режиму преобразования толщиныв интервал времени,Во втором положении двухполюсного трехпозиционного переключателя3 (среднем по Фиг, 1) ток х(С) протекает по дополнительной обмотке 26,выполняющей Функцию источника поля,а ЭДС.снимается с обмотки 25, которая, как и в предыдущем случае, выполняет функцию преобразователя этого поля, Так как коэффициент взаимоиндукции между обмотками 25 и 26есть величина неизменная, то рассматриваемая ЭДС имеет неизменные параметры, Остальная часть схемы Функционирует аналогично описанному. Приэтом величина выходного временногоинтервала ь ;есть величина неизменная.В третьем положении двухполюсного трехпозиционного переключателя 3 (нижнем по Фиг, 1 ) источником поля является обмотка 27, а индукцион" ным преобразователем этого поля дополнительная обмотка 28, При этом выходной интервал времени Т;также является величиной постоянной.Коэффициенты в заимоиндукции между обмотками 25 и 26, а также между обмотками 27 и 28 выбирают разными и такими, чтобы один из них соответ/ствовал значению1: близкому началу диапазона преобразуемых толщин Т, а второй - концу этого диапазона Т, Таким образом, значения указанных коэффициентов вэаимоиндукции являются теми обраэцо 6190 35 40 45 50 55 выми мерами, которые используются для выполнения операции калибровки,Калибровка выполняется в следующей последоватеи ностиВначале дву:;полюсный трехпозиционный переключатель 3 устанавливают во второе положение и получают соответствующее значение величины , Затем его переключают в третье положение и аналогично получают второй отсчет. По значениям (номинальным), известным по результатам настройки при изготовлении преобразователя толщины в интервал времени, и полученным отсчетам судят о том, какие органы калибровки - подвижные контакты переменных резисторов 6 и 7 - и в какую сторону следует переместить. Затем во втором и третьем положениях двухполюсного трехпозиционного переключателя 3 проверяют отсчеты и при необходимости вновь выполняют операции калибровки до совпадения получаемых и номинальных отсчетов. Далее переводят двухполюсныйтрехпозиционный переключатель 3 впервое положение и используют его для преобразования толщины в интервал времени. Формула изоб ре тения 11 реобразователь толщины в интервал времени по авт, св, Р 1322080, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения производительности, он снабжен двухполюсным трехпозиционным переключателем, подвижные клеммы которого подключены соответственно к катушке индуктивности и входу второго ключа, и двумя дополнительными обмотками, жесткокоаксиально закрепленными относительно обмо-, ток соответственно индукционного преобразователя и источника поля, второй вывод обмотки источника поля подключен к объединенным первой и третьей клеммам двухполюсного трехпозиционного переключателя, второй вывод обмотки индукционного преобразователя подключен к четвертой и пятой клеммам двухполюсного трехпозиционного переключателя, первая допол нительная обмотка подключена к второй клемме двухполюсного трехпозиционного переключателя и второму выходу источника пилообразного тока, вторая дополнительная обмотка под75.36 90 и подвижному контакту второго геременногй резисто 1 та. клвчена к щестой клемме двухполюсного трехно э ицио нного не реклоча теля е. ь 10. Глазковрдокова Составитет орректор Т, Пали едактор А, Г)г ехре Тираж 493 ственного комитета но нзобрете 113035, Москва, Ж, Раушск1 11рона вонственно-издательский комбинат атент, г.ужгород,гарина, 10 акая 9 Ч Н 1 Госуд Подписноем и открытиям при ГКНТ СССРнаб., д, 4/5