Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля электропроводных изделий

рователь 10. В каждом дополнительномизмерительном канале выходное напряжение суммируется с выходным напряжением преобразователя 2 так чтобымаксимум фазы выходного напряжениясумматоров 8 находился в серединеодного из и поддиапаэонов. Фазовращатели 9 выравнивают максимальныезначения разности Фаз во всех каналах. Посредством схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 11, схемы ИЛИ 12 и преобразовате 1569527 4ля 13 интервала в код выделяетсябольшее значение разности фаз междуопорным напряжением и выходным напряжением измерительного канала, т,еосуществляется автоматическое расширение диапазона отстройки от зазорамежду преобразователем 2 и контролируемым изделием. А преобразователь 13интервала времени в код совместно сцифровым индикатором 5 позволяет повысить точность измерения. 2 ил, Изобретение относится к неразрушающему контролю; в частности к контролю удельной электропроводности и 20 толщины неферромагнитных металлов.Целью изобретения является расширение. диапазона отстройки от изменений зазора и повышение точности измерений. 25На фиг 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 . - зависимости показаний индие1катора. от зазора между преобразователем и контролируемым изделием, 30Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, преобразователь 2 и измерительный канал (не показаны), включающий подключенный к преобразователю 2 усилитель 3 и пос 35 ледовательно соединенные Фазовый детектор 4 и индикатор 5, а также опорный канал 6, Формирователь 7, включенный между выходом усилителя 3 и входом Фазового детектора 4, п дополнительных измерительных каналов (не показаны), каждый иэ которых состоит из последовательно соединенных сумматора 8, фазовращателя 9 и формирователя 10, первые входы сумматоров 8 подключены к выходу усилителя 3, а вторые - к выходу преобразователя 2 фазовый детектор 4 выполнен в ви- Рде (и + 1) схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, первыми входами подключенных к выходам формирователей 10, второй вход первой схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 подключен к выходу опорного канала 6, а вторые входы каждой из последующих схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 в , к выходу формирователей 7 и 10 предыдущего измерительного канала, схемы ИЛИ 112 соединенной входами с выходами схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11, преобразователь 13 интервала времени в код, подключенный входом к выходу схемы ИЛИ 12, а выходом - к индикатору 5, при этом усилитель 3 выполнен избирательным.Устройство работает следующим образом.Напряжение с генератора 1 поступает на возбуждающую обмотку (не показана) преобразователя 2, Напряжение со встречно включенных измерительной и компенсационной обмоток (не показаны) через избирательный усилитель 3 и Формирователь 7 прямоугольного напряжения поступает на первый вход фазового детектора 4. Измерительная и компенсационная обмотки преобразователя 2 расположены на одной оси симметрично относительно возбуждающей обмотки. На вход опорного канала 6 поступает напряжение с компенсационной обмотки, удаленной от контролируемого изделия на большее расстояние. С выхода канала 6 прямоугольное напряжение поступает на опорный вход детектора 4.Для создания экстремальности зависимости Фазы выходного напряжения преобразователя 2 напряжение Б компенсационной обмотки выбрано больше начального напряжения Ц измерительной обмотки. Величина начального не- баланса преобразователя 2 выбрана такой, чтобы экстремум фазы находился вблизи верхней границы диапазонов зазоров между преобразователем 2 и Контролируемым изделием.Весь диапазон изменения зазора разбит на равные поддиапазоны, Число измерительных каналов (включая основной) равно числу поддиапазонов, В дополнительных измерительных каналах величина добавочно 1 о напряжения,Вихретоковое устройство для неразрушающего контроля электропроводных изделий, содержащее последовательно ,Фсоединенные генератор, преобразователь и измерительный канал, включающий подключенный к преобразователю усилитель и последовательно соединенные фазовый детектор и индикатор, а также опорный канал, о т л и ч а ю щ е - е с я тем, что, с целью расширения диапазона отстройки от изменений зазора и повышения точности измерений, оно снабжено формирователем, включенным между выходом усилителя и входом фазового детектора, дополнительными измерительными каналами, каждый из которых состоит из последовательно соединенных сумматора, фазовращателя и формирователя, первые входы сумматоров подключены к выходу усилителя, а вторые - к выходу преобразователя, фазовый детектор выполнен в виде п + 1 схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первыми входами подключенных к выходам формирователей, второй вход первой схемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключен к выходу опорного канала, а вторые входы каждой из последующих схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ - к выходу формирователя предыдущего измерительного канала,. схемы ИЛИ, соединенной входами с выходами схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, преобразователя интервала времени .в код, подключенного входом к выходу схемы ИЛИ, а выходом - к индикатору, а усилитель выполнен избирательным. 515695 поступающего на входы сумматоров 8 с выхода преобразователя 2, выбирается такой, чтобы максимум фазы выходных напряжений сумматоров 8 находился в середине соответствующего под 5 диапазона изменения зазора.,Фазовращатели 9 выравнивают максимальные значения разности фаз выходных напряжений всех измерительных каналов от 1 О носительно опорного напряжения канала 6, Формирователи 7 и 10 преобразуют синусоидальные напряжения в прямоугольные, поступающие на входы схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11. На выходе первой схемы 11 формируются прямоугольные импульсы, длительность которых зависит от разности фаз между, выходными напряжениями формирователя 7 и опорного канала 6. За один период форми руется два импульса по передним .и задним фронтам прямоугольных напряжений. Это позволяет уменьшить влияние изменения амплитуды выходного напряжения преобразователя 2 на точ ность измерения фазы.На выходе каждой из последующих схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 11 длительность прямоугольных импульсов зависит от разности фаз между выходными напряжениями последующего и предыдущего измерительныхканалов, при этом, если разность фаз отрицательна, на выходе схемы ИЛИ 12 длительность выходных импульсов возрастает на величину, пропорциональ, ую этой разности фаз. 35 При положительной разности фаз длительность выходных импульсов схемы ИЛИ 12 остается прежней, зависящей от прседьдущих измерительных каналов.На выходе схемы ИЛИ 12 при любом зазоре формируются прямоугольные импульсы с максимальной длительностью, соответствующей измеряемому параметру. Преобразователь 13 интервала в код преобразует длительность импульсов в параллельный код, поступающий на цифровой индикатор 5Количество измерительных каналов зависит от точности измерения и диапазона изменения зазора. Удвоение числа измерительных каналов позволяет вдвое расширить диапазон зазоров при прежней точности.На фиг. 2 изображены экспериментально:.полученные зависимости пока заний толщиномера легкосплавных бурильных труб от зазора. Пунктирной линией показана зависимость однока 27 6нального толщиномера и сплошной - стремя дополнительными измерительнымиканалами. Радиус возбуждающей обмотмм а измерительноК = 14 мм. Диаметр контролируемыхтруб 147 мм, удельная электропроводность Ь= 20 МСи. Построение толщино"мера по предлагаемой схеме с тремядополнительными измерительными каналами позволяет измерять толщину стенки труб с погрешностью + 1 Е при изменении зазора от 2 до 15 мм и неизменной удельной электропроводности,Предлагаемое устройство позволяетв несколько раэ увеличить диапазонотстройки от зазора и может применяться для измерения удельной электропроводности и толщины неферромагнитныхметаллов,Формула изобретенияТираж 514 Подписноеного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР 035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5