Устройство для измерения толщины

Союз Советскик Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 231275 (21) 2302615/25-28с присоединением заявки йо(51)М. Кл З 6 01 В 7/Об Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийЗаявител тдел физик 4) УСТРОЙС Я ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ" повышение точстировки устрой- пределов иэмереИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано в электромагнитной толщинометрии.5Известны устройства для контроля толщины немагнитных покрытий на ферромагнитной основе, содержащие генератор, вихретоковый преобразователь, повторители сигналов, амплитуд но-фазовый детектор и измерительный рибор 1 . и 5 по ро жа не 5 ного устройст сть юстировки и пределов и точность, 30 ни ая Недостатками известных устройств являются отсутствие автоматизации про процесса контроля, низкие стабильност и точностьНаиболее близким к изобретению технической сущности является устйство для измерения толщины, содерщее последовательно соединенные гератор, электромагнитный датчик,усилитель, первый пиковый детектор, операционный усилитель,и цифровой индикатор, компенсатор, соединенный с другим входом операционного усилителя 21.Недостатками извества являются необходимоустройства при изменемерения и недостаточн зрушающего контроля АН Белорусской ССР Цель изобретенияности и исключение юства при изменениивия.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено делителем ипервым ключом, включенными между датчиком и усилителем, вторым пиковым детектором на выходе датчика., соединенными с его выходом двумя пороговыми блоками, схемой НЕ, соединенной с выходами пороговых блоков, каскадом индикации рабочего диапазона,соединенным с выходом схемы НЕ,другой выход которой соединен со вторым входом первого ключа, вторым ключом, один вход которого соединен с выходом операционного усилителя, а выход - с цифровым индикатором, блок управления, включенным между первым пиковым детектором и вторым ключом, третьим ключом,. входы которого соединены соответственно с выходами схемы НЕ и первого пикового детектора, а выход " со входом второго ключа.На Фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема устройства; на Фиг.3 выходные характеристики.Устройство содержит генератор 1 прямоугольных импульсов, подключенный к катушке 2 возбуждения датчика 3, измерительные катушки 4 которого соединены со вторым пиковым детектором 5 и выходным делителем 6 напряжения, который через первый интегральный ключ 7, линейный усилитель 8, первый пиковый детектор 9 связан с инвертирующим входом операционного усилителя 10, на неинвертирующий вход которого подается компенсирующее напряжение от компенсатора 1.1, а его выход через управляемый блоком 12 управления второй интегральный ключ 13 соединен с типовым цифровым индикаторным устройством 14. Пиковый детектор 5 связан с пороговыми устройствами 15 и 16, уровни срабатывания которых задаются, а их выходы соединены со схемой 17 НЕ, которая соединена с затворами первого и третьего ключей 7 и 18 и каскадом 19 индикации значения рабочего диапазона.Толщиномер работает следующим образом. При установке датчика на контролируемое поКрытие (иэделие) на его измерительных катушках, включенных встречно,возникает переменное напряжение, которое поступает на вход пикового детектора 5 и делителя б напряжения, выполненного на резисторах Р 1, В 2 и В 3,С выхода детектора 5 сигнал поступает на неинвертирующие входы операционных усилителей 15 и 16, которые являютсяпороговыми блоками с уровнями срабатывания, определяемыми делителями В 4, В 5 и Вб.Выделяемые на резисторах В 11 и В 12 сигналы через развязывающие резисторы В 13-Р 16 поступают на схему. НЕ, выполненную на транзисторах Т 1-Т 5.Если значение сигнала датчка Од (фиг. 3) не превышает значения Б ,определяемого резистором Вб, тс на выходе операционного усилителя 15 существует положительное напряжение, транзистор Т 1 закрыт и снимаемое с его коллектора напряжение через развязывающий резистор В 18 поступает на интегральный ключ 7.После усиления сигнал поступает на вход пикового детекторь 9 и через резистор В 19 - на инвертирующий вход операционного усилителя и блок управления, напряжение которого используется для открывания соответствующих каналов интегрального ключа 13.На инвертирующий вход операционного усилителя 10 с делителя В 20- В 25 поступает опорное напряжение Оо К(К в . коэффициент передачи напряжения сигнала по цепи преобразования до инвертирующего входа усилителя 10). 5 10 15 26 25 30 35 40 45 50 55 60 Снимаемое с коллектора Т 1 напряжение поступает также на каскад индикации диапазона измерения и высвечивается светодиодом Д 1,Напряжение с усилителя 10 черезВ 26 и В 27 поступает на индикатор 14,его величина при этом равна О= лО К.Значение К определяется величиной О полярность выходного напряжения операционного усилителя 15изменяется, Т 1 открывается, а соответствующие каналы ключей 7 и 18закрываются.Снимаемое с коллектора запертоготранзистора Т 2 положительное напряжение через диоды поступает на базуТ 4, исходный режим которого определяется резиСторами В 34, В 35, а такжедля индикации значения толщины - накаскад индикации и высвечивания светодиодом Д 2.Снимаемое с резистора Р 2 напряжение О 1 в сумме с опорным уровнемОо К дает на выход операционного усилителя 10 напряжение О, которое усиливается при козффициейте К(резистор В 36) до уровня О =дО К (максимальное значение О 1 = О, фиг. 3).В силу нелинейности датчикаК (КъЕсли напряжение датчика ОдОоО, + О 1, то включается третий диапазон толщины. Полярность напряженияоперационного усилителя 16 изменяется,транзистор Т 4 через диод открывается, соответствующие каналы ключей 7 и18 закрываются. ТЗ закрывается и егоколлекторное напряжение через В 38 используется для закрывания Т 5, которыйв исходном состоянии открыт (В 39,В 40),Коллекторное напряжение Т 5 используется для открывания соответствующих каналов ключей 7 и 18 черезВ 41, В 43, а также для индикацииисходной толщины с помощью каскада19 и светодиода ДЗ.Снимаемое с Р 3 напряжение О таково, что на выходе операционного усилителя 10 с учетом компенсирующегонапряжения Оо К действует результирующее напряжение Оэ,После усиления до уровня ООК, где Копределяется В 42, напряжение постуйает на цифровой указатель толщины.Значение измеряемой толщины определяется суюеОй показаний цифровогоиндикатора и указателя пределов измерения.Изобретение позволяет повыситьточность измерения и исключить юстировку устройства при измерении пределов измерения. Формула изобретения устройство для измерения толщины,содержащее.последовательно соединениые генератор, электромагнитный датчик, усилитель, первый пиковый детектор, операционный усилитель н цифровой индикатор, компенсатор, соединенный с другим входом операционного .усилителя, о т л и ч а ю щ.е е с ятем, что, с целью повышения точностии и".ключения юстировки устройства прииз.енении пределов, измерения, оноснабжено делителеМ и первым ключому.включенными между датчиком и усилите-олем, вторым пиковым детектором на выходе датчика, соединенными с его выходом двумя пороговыми блоками, схемой НЕ, соединенной с выходами пороговых блоков, каскадом индикации ра.бочего диапазона, соединенным с вы" 15ходом схемы НЕ, другой выход которойсоединен со вторым входом первого ключа, вторым ключом, один вход которого соединен с выходам операционного усилителя, а выход - с цифровымИндикатором, блоком управления, включенным между первым пиковым детектором и вторым ключом, третьим ключом,входы которого соединены соответственно с выходами схемы НЕ и первогопикового детектора, а выход -. со входом второго ключа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Валитов А.М.-З. и др. Приборыи методы контроля толщины покрытий;М., фМашиностроение", 1970, с. 6085,2. Авторское свидетельство СССР9 364834, кл. 6 01 В 7/06, 1971 (прототип).892198 оставите ехред Е. И.Кесоянитончик Корректор Н.Ст Половка едакт 1206/60 Тираж 645Подписно ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москаа, Ж-.35, Раушская наб., д.