Преобразователь расстояние-интервал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 09) (И) 1 В 7/О И ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ИСАНИЕ ИЗОБР(71) Львовский лесотехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР . 9 1033852, кл. 0 О 1 В 7/06, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАССТОЯНИЕ-ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ТОЛЩИНОМЕРА (57) Изобретение относитя к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и может быть использовано для определения толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин за счет расширения динамического диапазона и повышения помехоустойчивости.При измерении толщины обмотку источника намагничивающего поля и индукционный преобразователь накладываютсоосно на разные стороны объектаконтроля, Преобразователь 1 напряжения в ток создает намагничивающийток, величина которого задается обратнопропорциональным преобразователем 13 длительности импульса в напряжение. Поочередно переключаемыеключи 6 и 10 коммутируют сигналы,поступающие на блок 7 интегрирования,определяется время их прохождениячерез "0", фиксируемое схемой 9 управления, задающей цикл работы обратнопропорционального преобразователя 13 длительности импульса в напряжение и выдающей выходной сигнал сдлительностью, определяемой измеряемой толщиной. 4 ил.Изобретение относится к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и может быть использовано для определения толщины крупногабаритных неферромагнитных иэделий.Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин за счет расширения динамического диапазона и повышения помехоустойчивости.На фиг.представлена блок-схема преобразователя расстояние-интервал времени; на фиг. 2 - структура схемы управления; на фиг. 3 - схема обратно пропорционального преобразователя длительности импульса в напряжение; на фиг. 4 - временная диаграмма.Преобразователь расстояние-интер" вал времени содержит соединенные последовательно преобразователь 1 напряжения в ток, первый ключ 2, обмотку 3 источника намагничивающего поля и резистор 4. Преобразователь содер- жит также соединенные последовательно индукционный преобразователь 5, второй ключ 6, блок 7 интегрирования, нуль-орган 8 и схему 9 управления, к выходам которой подключены входы управления ключей 6 и 10.Устройство содержит также третий ключ 10, включенный между общей точкой обмотки 3 источника намагничивающего поля и резистора 4 и входом блока 7 интегрирования, соединенные последовательно второй нуль-орган 11, подключенный к индукционному преобразователю 5.и ключ 12, вьгход которого подключен к схеме 9 управления,Устройство содержит также преобразователь 13 длительности импульса в напряжение, включенный между выходами схемы 9 управления и входом преобразователя 1 напряжения в ток, и две клеммы 14 и 5, предназначенные соответственно для подачи тактовых импульсов, равных частоте сети, и для съема информационного сигнала.Схема информационного сигнала.Схема 9 управления содержит счетчик 16 (фиг. 2), элемент 2 И 17, под" ключенный к входам счетчика 16, инвертор 18, подключенный к выходу элемента 2 И 17, элемент 2 И 19, подключенный к выходам счетчика 16, триггер 20, Б-вход которого подключен к выходу элемента 2 И 17 и элемент 2 И 21, подключенный к выходу триггера 20 и элемента 2 И 19.23, регистр 24, блок 25 постояннойпамяти и цифроаналоговый преобразователь 26.ОПреобразователь расстояние-интервал времени работает следующим образом.Обмотку 3 источника намагничива.ющего поля и индукционный преобра зователь 5 накладывают соосно наразные стороны объекта контроля (непоказано) в контролируемой зоне,При переходе счетчика 16 схемы 9 уп 20 25 30 35 40 45 50 55 Преобразователь 13 длительности импульса в напряжение осуществляет обратно пропорциональное преобразование указанных величин и содержит соединенные последовательно управляет мый генератор 22 (фиг, 3), счетчик равления из состояния "11" в состояние 0 происходит перенос в регистр 24 числа из счетчика 23, которое пропорционально предыдущему выходному интервалу 1 преобразователя расстояние-интервал времени.При этом на выходе блока 25 постоянной памяти появляется код, обратно пропорциональный коду регистра 24, а на выходе цифроаналогового преобразователя 26 появляется нап-1ряжение также обратно пропорциональное коду регистра 24. Таким образом, при установке счетчика 16 схемы 9 управления в состояние "00" на выходе преобразователя 1 напряжения в ток появляется ток, величина которого обратно пропорциональна величине предыдущего интервала времени. Ключ 2 в это время замкнут, поэтому новый ток сразу же начинает протекать через обмотку 3 источника поля и резистор 4. Если на выходе индук" ционного преобразователя 5 при этом возникает сигнал, то нуль-орган 11 размыкает ключ 12 и держат его разомкнутым, пока сигнал на выходе инч дукционного преобразователя 5 не станет равен нулю. Следующий после этого тактовый импульс ставит счетчик 16 в положение "01" (один), При этом ключ 2 размыкается, а ключ 6 замыкается. Ток через обмотку 3 источника намагничивающего поля уменьшается до нуля и начинается процесс интегрирования сигнала блоком 7 инотегрирования. Одновременно нуль-орган 11 размыкает, ключ 12. После уменьшения сигнала до нуля нуль-орган 11 вкпючает ключ 12 и ближайшийпосле этого тактовый импульс устанавливает счетчик 16 в положение "10" (два), Ключ 6 размыкается, ключ 2.замыкается. Ток снова поступает в обмотку 3 источника намагничивающего поля. Нуль-орган 11 размыкает ключ 12. После уменьшения до нулевого значения сигнала на выходе индукционного преобразователя 5 нуль-орган 11 замыкает ключ 12. Ближайший после этого тактовый импульс устанавливает счетчик 16 в состоя-, ние 11 (три). При этом 1 с вь 1 хода элемента 2 И 19 поступает на первый вход элемента 2 И 21, на втором входе которого имеется "1" с выхода триггера 20, который был установлен в "1" при положении счетчика "01" сигналом 1 с выхода элемента 2 И 17. В результате на выходе элемента 2 И 21 появляется "1", которая поступает на выход преобразователя расстояние-интервал времени.Одновременно замыкается ключ 10 и напряжение на выходе блока 7 интегрирования начинает линейно умень шаться со скоростью, пропорциональной току преобразователя 1 напряжения в ток. В это же время происходит включение генератора 22 и в счетчик 23 поступают импульсы, число которых пропорционально длительности выходного импульса . (счетчик 23 предварительно был установлен в "0", когда счетчик 16 был в положении "01"). В момент, когда напряжение на выходе блока 7 интегрирования становится равным нулю, нуль-орган 8 устанавлив ает .триггер 2 О в 0 , выходной импульсзаканчивается , ключ 1 О размыкается ; так как при переходе счетчика 1 6 из положения " 1 0 " в положение " 1 1 " величина тока через обмотку 3 источника поля не меняется , то сигнал на выходе индукцион-ного преобразователя 5 в этот момент не появляется и нуль-орган 1 1 ключ5 Ю 5 20 25 30 35 45 12 не отключает. Поэтому следующий тактовый импульс устанавливает счетчик 1 б в состояние "00", Задний фронт импульса с выхода элемента 2 И19 производит запись в регистр 24 числа из счетчика 23 и на выходе преобразователя 13 длительности импульса в напряжение устанавливается новое значение напряжения, обратно пропорциональное длительности выходного интервала времени. Ток, протекающий через обмотку 3 источника поля, также обратно пропорционален величине. После этого работа схемы повторяется аналогично описанному с новым значением тока на выходе преобразователя 1 напряжения в ток.Формула изобретенияПреобразователь расстояние-интервал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера, содержащий соединенные последовательно первый ключ, обмотку источника намагничивающего поля и резистор, соединенные последовательно индукционный преобразователь, второй ключ, блок интегрирования, нуль-орган и схему управления, третий ключ, включенный между общей точкой обмотки источника намагничивающего поля и резистора и входом блока интегрирования, и соединенные последовательно второй нуль-орган, подключенный к индукционному преобразователю, и четвертый ключ, выход которого подключен к схеме управления, выходы которой подключены к входам управления первого, второго, и третьего ключей, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых толщин, он снабжен соединенными последовательно преобразователем длительности импульса в напряжение и преобразователем напряжения в ток, включенными между выходом схемы управления и входом первого ключа, 1288721281872 тавитель Ю. Глазковред Н. Глущенко орректор С. Черни Редактор А. Воров каз 7251/ сное лиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект оизводственн ИИПИ Гос по делам 3035, Ио аж б 7 б арственного зобретений и ва, БРа омитета ССС открытийушская наб.,