Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий (его варианты)

Союз СоветскнкСоцнаянстнческнкРеспублик ОП ИСАЙ ИЕ ИЗОВРЕТИН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИЗЬСТВУ. ц 934352(51) . л. С 01 М 27/90 Всудерстеенны 11 квинтет СССР ее делен нзебретеннй н етк 1 атнй(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОПАРАМЕТРОВОГОЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКОМЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХИЗДЕЛИЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Изобретение относится к неразру-шающему электромагнитному контролюфизико-механических свойств, металлических изделий и может быть исполь.зовано для контроля состава и состояния ферромагнитных и неферромагнитных материалов.Известно устройство многопараметрового электромагнитного контроля,содержащее соединенные последователь.но генератор многопараметрового сигнала, преобразователи, схемы разделения сигнала на составляющие, схемы.линейной обработки сигнала и выходной индикатор 11 3.,Однако устройство обладает боль 15шой погрешностью в случае, когда зависимость от основных мешающих факторов нелинейна, что соответствуетбольшинству задач электромагнитного20контроля.Наиболее близким по техническойсути к предлагаемому является устройство для многопараметрового электро-. М магнитного контроля физико-механических параметров металлических изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блок расщепителей, блок устанавливаемых коэффициентов, блок суммирующих усилителей, и индикатор 121. В случае, когда любая составляющая многомерного выходного сигнала блока преобразователей с допустимой погрешностью может быть представлена суммой отдельных слагаемых, каждое из которых зависит только от одного из основ. ных факторов х;, определяющих сигнал, т,е. МС. = ах+а;, х,.+а;, х +линейная обработка многомерного такого сигнала позволяет выделить информацию о контролируемом факторе и подавить влияние мешающих (помех) Линейная обработка заключается в решении системы линейных алгебраических93435уравнений относительно контролируемого параметра.Однако применение известного устройства ограничено тем, что в случае, когда зависимость выходного сигнала преобразователей от основных влияющих факторов существенно нелинейна, ис- . пользование линейной модели сигнала и соответствующей его линейной обработки приводит к недопустимо большей 1 В погрешности.Цель изобретения - повышение точности контроля при изменении в широком диапазоне значений одного из параметров, 1Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено соединенными)последовательно пороговым блоком, входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработки сигнала и коммутатором, сигнальные входы которого соединены с выходами блока суммирующих усилителей, выхьд - с индикатором, а управляющий входс блоком логической обработки сигнала.Устройство снабжено коммутатором, включенным между выходами блока суммирующих усилителей и входом индикатора, и соединенными последовательно пороговым блоком и блоком логической обработки сигнала, включенными между выходами блока расщепителей и управляющим входом коммутатора.На фиг.1 изображена функциональная блок-схема устройства когда основные влияющие факторы действуют нелинейно на сигнал преобразователя, причем только один из них изменяется в широком диапазоне; на фиг.2 - то же, ког-,40 да все параметры изменяются в широком диапазоне.Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1 многомерного сигнала, блок 2 преобразователей, блок 3 усилителей сигнала, блок 4 расщепителей (в качестве расщепителей могут быть использованы синхронные детекторы с фазорегуляторами для установки фазы опорного сигнала), Е блок 5 устанавливаемых коэффициентов, блок 6 суммирующих усилителей, пороговый блок 7, блок 8 логической обработки сигнала, коммутатор 9, управляющий вход которого соединен с . ф выходом блока 8 логической обработки сигнала, а сигнальные входы - с выходами блока 6 суммирующих усилите 2 4лей и индикатор 10. Количество сигнальных каналов в блоках 5-7 определяется количеством подобластей, накоторые делится область изменениясигнала преобразователей и в каждойиз которых проводится линейная обработка сигнала со своими коэффициентами.Устройство для многопараметровогоэлектромагнитного контроля физико-механических .изделий в случае, когдавсе параметры измеряются в широкомдиапазоне значений (фиг.2), содержитсоединенные последовательно генератор 11 многомерного сигнала, блок 12преобразователей, блок 13 усилителейсигнала и блок 14 расщепителей, опорный вход которого соединен с выходом.генератора 11,К выходу блока 14 расщепителейподключены соединенные последовательно блок 15 устанавливаемых коэффициентов, блок 16 суммирующих усилителей, коммутатор 7 и индикатор 18,и соединенные последовательно пороговый блок 19 и блок 20 логической обработки сигнала, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора 17,Количество сигнальных каналов вблоке 15 устанавливаемых коэффициентов и в блоке 16 суммирующих усилителей определяется количеством подобластей, на которые делится областьизменения сигнала преобразователей ив каждой из которых проводится линейная обработка сигнала со своимикоэффициентами.Устройство (фиг.1) работает следующим образом.Многомерный выходной сигнал генератора 1 возбуждает блок 2 преобразо.вателей, сигнал блока преобразователей усиливается блоком 3 усилителейсигнала и разделяется на отдельныесоставляющие блоком 4 расщепителей.Составляющие многомерного сигнала,выделенные блоком 4 расщепителей, подаются на блок 5 устанавливаемыхкоэффициентов, Составляющие сигнала,умноженные на постоянные коэффициенты,суммируются блоком 6 суммирующих усилителей. Таким образом, каждый каналблок устанавливаемых коэффициентовблок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с определенными коэффициентами, соответствующими выбранной подобласти. Пороговый блок 7 выполняет сравнение ре1352 бработок должны быть отражены выходным индикатором 18. Коммутатор 17 подключает к выходному индикатору результат одной из линейных обработок в соответствии с управляющим сиг налом блока 20 логической обработки сигнала. Формула изобретения Выходной сигнал генератора 11 многомерного сигнала возбуждает блок 12 преобразователей, выходной сигнал 20 блока 12 преобразователей усиливается блоком 13 усилителей сигнала и разделяется на отдельные составляющие блоком 1 ч расщепителей. Каждая сос-. тавляющая сигнала выделяется синхрон з ным детектором, опорное напряжение для которого задается фазорегулятором, питаемым от генератора 11 многомерного сигнала. Составляющие многомерного сигнала, выделенные блоком 1 расщепителей, подаются одновременно на пороговый блок 19 и блок 15 устанавливаемых коэффициентов. Составляющие сигналы, умноженные на по,стоянные коэффициенты в блоке 15 устанавливаемых коэффициентов, суммируются блоком 16 суммирующих усилителей, Таким образом, каждый канал;. блок устанавливаемых коэффициентов - блок суммирующего усилителя реализует линейную обработку сигнала с определенными коэффициентами, соответствующими определенной подобласти. Одновременно пороговый блок 19 выполняет сравнение значений составляющих сигналов с заранее установленными пороговыми значениями. По результатам сравнения блок 20 логической обработки сигнала делает вывод о том, к какой из подобластей относится данное50 .контролируемое изделие и следователь. но,. результаты какой иэ линейных об 5 .93 зультатов линейных обработок с заранее установленными пороговыми значениями, По результатам сравнения блок 8 логической обработки сигнала делает вывод о том, к какой иэ подобластей относится данное контролируемое изделие, и следовательно, результаты какой из линейных обработок должны быть отражены индикатором 10. Коммутатор 9 подключает к выходному индикатору 10 результат одной иэ линейных обработок в соответствии с управляющим сигналом блока 8 логической обработки сигнала.Устройство (фиг,2) работает следующим образом. 1, Устройство для многопараметрового электромагнитного контроля физикоо-механи че ских параметров металли.ческих изделий, содержащее соединенные последовательно генератор многомерного сигнала, блок преобразователей, блок усилителей сигнала, блокрасщепителей, блок устанавливаемыхкоэффициентов и блок суммирующихусилителей, и индикатор, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с цельюповышения точности контроля при изменении в широком диапазоне значенийодного из параметров, оно снабженосоединенными последовательно пороговым блоком, входы которого соединеныс выходами блока суммирующих усилителей, блоком логической обработкисигнала и коммутатором, сигнальныевходы которого соединены с выходамиблока суммирующих усилителей, выходс индикатором, а управляющий вход -с блоком логической обработки сигнала.2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что оно снабжено коммутатором, включенным междувыходами блока суммирующих усилителейи входом индикатора, и соединеннымипоследовательно пороговым блоком иблоком логической обработки сигнала,включенными между выходами блокарасщепителей и управляоцим входом коммутатора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Методы неразрушающих испытанийПод ред. Р.Шарпа. М., "Мир", 1972,с.359-295.2. Патент США й 3229198,кл. 6 01 К 33/12, 1976 (прототип)934352 каз 3926/39 ТиРа иал ППП "Патент", г. Ужгород,Подписно ктная, 4