Преобразователь для электромагнитного дефектоскопа
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Номер патента: 1049795
Авторы: Амельянец, Глазунов, Луганский, Пчельников, Яворский
Текст
СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(59 С 01 Н 27 90 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬ ЗОБРЕТЕНИЯ ПИСА"2 Авторское свидетельство СССРВ 879282, кл. 0 01 В 7/18, 1980.(54)(57) 1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ДЕФЕКТОСКОПА)дерзкий последовательно соедине сонные К АВТОРСКОМУ СВИД 801049,7 генератор стохастического электрического сигнала, резонансный чувствительный элемент и частотомер, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, сцелью повышения точности контроля, он снабжен,Р ),1 звеньями последовательно соединенных широкополосного усилителя и интегрального амплитудного дискриминатора, включенными между выходом генератора стохастического электрического сигнала и входом резонансного чувствительного элемента, и последовательно соединенными вторым широкополосным усилителем, вторым интегральным амплитудным дискриминатором и Формирователем амплитуды, включенными между выходом ре-, Я зонансвого чувствительного элемента и вхсдом частотомера.2, Преобразователь по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что я выбрано из условияф 0,2 Д53 Ыив лЕХр р ) шгде Д - коэффициент усиления-гозвена;О, - среднеквадратичное значениеамплитуды шума приведенногок входу широкополосного усилителя, соединенного с резонансным чувствительнымэлементом; коэффициент передачи междувыходом звеньев и входомширокополосного усилителя,на резонансной частоте чувствительного элемента;среднеквадратичное значениеамплитуды стохастическогоэлектрического сигнала генератора;полоса диапазона частот усиления звеньев;полоса диапазона частотпропускания резонансногочувствительного элемента.1Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в дефектоскопахпри контроле изделий электромагнитным методом. 5Известен преобразователь для электромагнитного дефектоскопа, содержащий последовательно соединенные генератор, резонансный чувствительный элемент и частотомер Г 1 .1 ЬНедостатком этого устройства является высокая погрешность преобразования из-за непрерывной перестрой. ки частоты высокочастотного генератора и флюктуацийее среднего значения,15 обусловленных нестабильностью и ограниченным .динамическим диапазоном аналоговых узлов управления частотой высокочастотного генератора. .Наиболее бпизким к изобретению 20 является преобразователь для электромагнитного дефектоскопа, содержащий последовательно соединенные ге.нератор стохастнческого электрического сигнала, резонансный чувстви тельный элемент и частотомер, Прохождение стохастического электрическОго сигнала через резонансный чувствительный элемент приводит к подавлению его спектральных составляющих вне диапазона пропускания резонанс" ного чувствительного элемента. Поэтому при регистрации прошедшего электрического сигнала частотомером порог дискриминации последнего превышают главным образом спектральные составляющие электрического сигнала, находящиеся в пределах диапазона пропускания резонанснрго чувствительного элемента. Изменение резонансной частоты чувствительного элемента приво дит к соответствующему изменению частоты спектральных составляющих электрического сигнала, превышающих порог дискриминации, следовательно,3к изменению зарегистрированного сигнала, по которому определяют результат контроля 2,Недостатком известного преобразователя для электромагнитного дефектоскопа является погрешность преобразования из-за нестабильности значения порога дискриминации и превышения этого порога шумом. В связи стем, что увеличение амплитудыстохас.тическо 1 о электрического сигнала генератора ограничено возможностямидинамически устойчивого широкополосного усиления стохастического электрического сигнала от первичного источника, ослабление, вносимое резонансным чувствительным элементом икабелем, соединяющим его с электронными блоками, приводит к необходимости снижения порога дискриминации.Снижение порога дискриминации сопровождается увеличением его нестабильности, обусловленным Физическимипроцессами в реальном пороговом эле- .менте;Цель изобретения - повышение точности контроля.Указанная цель достигается тем,что преобразователь снабжен п Ъ 1звеньями последовательнб соединенныхширокополосного усилителя и интегрального амплитудного дискриминатора,включенными между выходом генераторастохастического электрического сиг-.нала и входом резонансного чувствительного элемента, и последовательнссоединенными вторым широкополоснымусилителем, вторым интегральным амплитудным дискриминатором и Формирователем амплитуды, включенными междувыходом резонансного чувствительногоэлемента и входом частотомера.При этом и выбрано из условия100 ГЕТЕП ф ъ --(1)Вх, где коэффициент усиления-гозвена;среднеквадратичное значениеамплитуды шума приведенногок входу широкополосногоусилителя, соединенного с 5резонансным чувствительнымэлементом;коэффициент передачи междувыходом звеньев и входом широкополосного усилителя нарезонансной частоте чувствительного элемента;среднеквадратичное значениеамплитуды стохастическогоэлектрического сигнала генератора 1полоса диапазона частот усиления звеньев;полоса диапазона частот пропускания резонансного чувствительного элемента.20 На Фиг.1 приведена функциональная схема преобразователя для электромагнитного дефектоскопа; на фиг,2 спектральные характеристики электри ческого сигнала генератора в различнЫх точках устройства (по оси абсцисс отложена частота, по оси ординат - среднеквадратичное значение амплитуды сигнала). 30Преобразователь для электрического дефектоскопа содержит генератор 1 стохастического электрического сигнала, к выходу которого последовательно подключены и Ъ 1 звеньев последова тельно соединенных. широкополосного усилителя интегрального амплитудного дискриминатора. Для примера (Фиг.1) изображено два таких звена последова. тельно соединенных широкополосного , 40 усилителя 2, интегрального амплитудного дискриминатора 3 и широкополосного, усилителя 4, интегрального амплитудного дискриминатора 5. Выход интегрального амплитудного дискриминато 45 ра 5 через кабельное соединение б соединен с входом установленного на контролируемом изделии резонансного чувствительного элемента 7, выход которого через кабельное соединение 8 соединен с последовательно включенными широкополосным усилителем 9,интегральным амплитудным дискриминатором 10, форчирователем 11. амплитуды. При многоточечном контроле выход интегрального амплитудного дискриминатора 5 соединен также через кабельное. соединение 12 с входом установленного на "контролируемом изделии резонансного чувствительного элемента 13, вы,ход которого через кабельное соеди.-. 60 нение 1.4 соединен с последовательно включенными широкополосным усилите лем 15, интегральным амплитудным ;дискриминатором 16 и формирователем 17 амплитуды и т.д. Выходы формиро вателеи 11 и 17 амплитуды соединены с входами частотомеров 18 и 19,Генератор 1 стохастического электрического сигнала выполнен таким образом, что диапазон спектрального распределения его сигнала перекрывает диапазон значений резонансны) частот чувствительных элементов 7 и 13. В качестве первичного источника стохастического электрического сигнала генератор 1 содержит лавиннопролетный диод или, например, полупроводниковый стабилитрон в режиме источника шума. Коэффициенты усиления широкополосных усилителей 2 и 4 выбраны максимальными в области динамической устойчивости каждого из них в отдельности. Пороги дискриминации интегральных амплитудных дискриминато 1 ов 3 и 5 установлены равными 3 - 5 среднеквадратичными значениям амплитуды шума на выходе широкополосных усилителей 2 и 4 соответственно, Диапазон частот усиления широкополосных усилителей 2 и 4 и пропускания интегральных амплитуд дискриминаторов 3 и 5 выбран равным диапазону значений резонансных частот чувствительных элементов 7 .и 13.Диапазон частот пропускания широкополосных усилителей 9 и 15, интегральных амплитудных дискриминаторов 10.и 16, Формирователей 11 и 17 амплитуды выбран равным диапазону значений резонансной частоты чувстви.- тельных элементов 7 и 13. Произведение коэффициентов усиления звеньев, состоящих из широкополосного усилителя 2 с интегральным амплитудным, дискриминатором 3 и широкополосного усилителя 4 с интегральным амплитудным дискриминатором 5, выбрано удов" летворяющим условию (1) .Коэффициент К усиления широкополосных усилителей 9 и 15, включенныхмежду резонансными чувствительными элементами и интегральными амплитудными дискриминаторами с порогом дискриминации О, выбран с соблюдениемусловияД н(.) оК - П=О,5 2 аКз Преобразователь для электромагнит.ого дефектоскопа работает следующимобразом,Стохастический электрический сигнал генератора 1 усиливается широкополосным усилителем 2 (кривая 20),затем дискриминируется интегральнымамплитудным дискриминатором 3, усиливаетсяширокополосным усилителем 4(кривая 21) и дискриминируется интегральным амплитудным дискриминатором 5. Благодаря тому, что порогидискриминации интегральных амплитуд+ных дискриминаторов 3 и 5 (кривые 22 и 23 соответственно) выбраны рав ,ными 3 - 5 среднеквадратичным. значениям амплитуды шума на выходах широкополосных усилителей 2 и 4 (соответственно кривые 24 и 25), вероят ность превышения их шумом мала. Поэтому шум, равно как. и регулярные электрические сигналы с акплитудой ниже порогов дискриминации, возникающие в результате паразитных обрат ных связей в системе широкополосных усилителей 2 и 4, практически не усиливаются,.чем и обеспечивается динамическая устойчивость этой систе-. мы для выбранного значения проиэве дения ьПр СтохастичЕский электрический сигнал с выхода интегрального амплитудного дискриминатора 5 (кривая 26) последовательно проходит через кабельное соединение 6 или 12, резонансный чувствительный элемент 7 или 13,. который подавляет его спектральные составляющие вне диапазона пропускания, кабельное соединение 8 или 14 и поступает на вход широкополосного усилителя 9 или 15 (кривая 27) . Максимальное среднеквадратичное ЗО значение амплитуды электрического сигнала в этой точке ослаблено по сравнению со среднеквадратичным зна- чением амплитуды стохастического электрического сигнала на выходе ин тегрального амплитудного дискримина" тора 5 в 1/ Ы, раэ вследствие ослаб- пения. в кабельных соединениях 6, 8, 12 и 14 и резонансных чувствительных элементах 7 и 11 и еие в Гд/еев 40 раз вследствие сужения спектра. Шум, приведенный к входу широкополосного усилителя 9 или 15, не искажает измерительной информации, среднеквадратичное значение амплитуды электрического сигнала,на входе этого усилителя, соответствующее границам диапаэона пропускания резонансных чувствительных элементов 7 и 13 выбирают.по крайней мере в 10 раз выше среднеквадратичного значения амплитуды шума (кривая 28) .В эвом саучае вероятность превышения шумом среднеквадратичного зна-, чения амплитуды электрического сигнала в пределах диапазона пропускания резонансных чувствительных элементов 7 и 13 практически равна нулю.Диапазон частот усиления звеньев, состоящих из широкополосного усилителя 2 с интегральным амплитудным дискриминатором 3 и широкополосного усилителя 4 с интегральным амплитуднь 1 м дискриминатором 5, выбран равным диапазону значений резонансных частот чувствитеЛьных элементоВ 7 или 13, а среднеквадратичное значение амплитуды шума, приведенного к входу широкополосного усилителя 9 или 1 5,тэ сделано минимальным путем выбора диапазона частот пропускания этого усилителя, интегрального амплитудного дискриминатора 10 или 16 и формирователя 11 или 17 амплитуды, равного диапазону значений резонансной частоты чувствительного элемента 7 или 13. После усиления широкополосными усилителями 9 и 15 электрический сигнал поступает на вход интегральных амплитудных дискриминаторов 10 и 16 (кривая 29) .В результате дискриминации электрического сигнала на выходе интегральных амплитудных дискриминаторов появляется последовательность импульсов со средним значением частоты следования, равным резонансной частоте чувствительного элемента 7 и 13, соответственно. Импульсы стандартизируются по амплитуде формирователями 11 и 17 амплитуды и поступают на частотомеры 18 и 19 эТаким образом, последовательное включение между выходом генератора стохастического электрического сигнала и. входами резонансных чувствительных элементов ьЪ 1 звеньев, выполненных в виде широкополосного усилителя и подключенного к его выходу интегрального амплитудного дискриминатора, и соединение выхода каждого резонансного чувствительного элемента с последовательно включенными широкополосным усилителем, интегральным амплитудным дискриминато- . ром и формирователем амплитуды, позволяет увеличить точность преобразования в результате исключения погреш. ности,из-за превышения шумов порога дискриминации и уменьшения погрешности из-за нестабильности значения порога дискриминацииИароюи Коррек Редактор Н. Вобко 8405/40 Тираж 8,7,3, . Подпис ВНИИПИ Государственного комитета СС по делам иэобретений и открытий 113035, Иосква, Ж, Раушская на 6 д.е ак 4 ш ш аа ш ш ш ш Ш шшша шш илиал ППП ффПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная
СмотретьЗаявка
3344927, 12.10.1981
МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ЭЛЕКТРОННОГО МАШИНОСТРОЕНИЯ
ПЧЕЛЬНИКОВ ЮРИЙ НИКИТИЧ, АМЕЛЬЯНЕЦ АЛЕКСАНДР МИХАЙЛОВИЧ, ГЛАЗУНОВ ОЛЕГ ВЛАДИМИРОВИЧ, ЯВОРСКИЙ МАРК АНАТОЛЬЕВИЧ, ЛУГАНСКИЙ ВИКТОР ГЕОРГИЕВИЧ
МПК / Метки
МПК: G01N 27/90
Метки: дефектоскопа, электромагнитного
Опубликовано: 23.10.1983
Код ссылки
<a href="https://patents.su/5-1049795-preobrazovatel-dlya-ehlektromagnitnogo-defektoskopa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Преобразователь для электромагнитного дефектоскопа</a>
Предыдущий патент: Устройство для измерения влажности
Следующий патент: Композиция для ультразвуковых преобразователей
Случайный патент: Способ переработки золотомышьяковых материалов