Электромагнитный толщиномер

(51)4 С О 1 В 7 06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССС ПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ(71) Львовский лесотехнический институт и Львовский политехническийинститут(56) Авторское свидетельство СССРУ 49/022, кл. б 01 В 7/Об, 1976.Дефектоскопия, 1981, У 12,с. 67-77,(54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛ 11 ИНОМЕР, содержащий импульсный источник тока, подключенный к его выходу источник поля, соединенные последовательно преобразователь поля,аналого-цифровой преобразователь,функциональный преобразователь,первый регистр, вторым входом подключенный к выходу аналого-цифрового преобразователя, и циФровОй индикатор,основную схему управления,выходом соединенную с входом импуль,801268943 сного источника тока и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, а вход предназначен для подключения к сети, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности измерения,он снабжен двухкоординатным блокомперемещения преобразователя поля,включающим два шаговых микродвигателя и дополнительную схему управления, выходами связанную с обоими шаговыми микродвигателями вторым регистром, одним входом подключенным к первому регистру, а управляющим входом - к выходу основнойсхемы управления, блоком сравнения,кодов, оба входа которого подключены соответственно к выходам первого и второго регистров, а выходыблока сравнения кодов и основнойсхемы управления соединены с входами дополнительной схемы управления,третий выход которой. подключен квходу гашения индикатораИзобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины крупногабаритных неферромдгнитных изделий во всех областях машиностроения.Целью изобретения является повы.шение производительности измерения толщины иэделий путем исключения ошибок измерения за счет автоматического совмещения осей источника поля и измерительного преобразователя.На Фиг, 1 представлена блок-схема предлагаемого устройствана фиг. 2 - пример конкретной реализации дополнительной схемы управления, на Фиг. 3 - временные диаграммы в контрольных точках блок-схемы и дополнительной схемы управления.Устройство содержит импульсный источник 1 тока, соединенный с источником 2 поля, соединенные последовательно преобразователь 3 поля, аналого-циФровой преобразователь 4, функциональный преобразователь 5, первый регистр 6, цифровой индикатор 7, дополнительный регистр 8, схему 9 сравнения кодов, первый вход которой соединен с выходом регистра 6, а второй вход соединен с выходом дополнительного регистра 8, выход первого регистра 6 соецинен с первым входом дополнительного регистра 8, схему 1 О управления, первый выход которой соединен с входом импульсного источника 1 тока, вторым входом аналого-циФрового преобразователя 4 и вторым входом (запись) дополнительного регистра 8, выход аналого-цифрового преобразователя 4 соединен с вторым входом (запись) первого регистра 6, двухкоординат,ный блок перемещения преобразователя 3 поля, содержащий два шагоных микродннгателя 11 и 12, дополнительную схему 13 управления, первый вход которой соединен с вторым выходом схемы 10 управления, второй вход соединен с выходом схемы 9 сравнения кодов, вход 14, сигнал-пуск с которого поступает на третий вход дополнительной схемы 13 управления, вход 15, на который подается напряжение питающей сети, поступающее далее на вход схемы 10 управления, Первый выход дополнительной схемы 13 управления соединен с шаговым микроднигателем 11, второй выход дополнительной схемы 13 управления соединен с шаговым микродвигателем 12,Двухкоординатный блок перемещения преобразователя 3 поля выполненн виде накладной несущей квадратнойрамки, на которой закреплены двакоординатных щаговых микродвигателя 11 и 12 и преобразователь 3 полятак, что при вращении каждого из микродвигателеи 11 и 12 преобразователь3 поля перемещается внутри рамки по соответствующей декартовой координате, Кинематическая схема двухкоординатного блока перемещения преобразователя аналогична кинематической схеме стандартного днухкоординатного самописца, например, типаПДС,Дополнительная схема 13 управления может быть выполнена различным образом, например так, как показано на фиг, 2, Она содержит два счетных триггера 16 и 17, схемы ЗИ 1821, ренерсинные распределители 22 25 и 23 импульсов управления шаговыхмикродвигателей 11 и 12, управляемый генератор 24 импульсов, схему25 ИЛИ, однонибратор 26, схему 2 И27, счетчик 28 импульсов и дешифразо тор 29, Входы счетных триггеров 16и 17 соединены с выходом схемы 9сравнения кодов, вход управляемогогенератора 24 импульсов управле-.ния соединен с вторым выходом схемы10 управления, выход управляемогогенератора 24 импульсов соединен спервым входом схем ЗИ 18-21, прямой выход счетного триггера 16 соединен с вторым входом схемы ЗИ 18, 4 О инверсный выход счетного триггера16 соединен с вторым входом схемыЗИ 19, прямой выход счетного триггера 17 соединен с вторым входомсхемы ЗИ 20, инверсный выход счет-4 ного триггера 17 соединен с вторымвходом схемы ЗИ 21, вход 14 соединен с первым входом схемы 25 ИЛИ, выход схемы 25 ИЛИ соединен с входом однонибратора 26, выход которого соединен с первым входом схемы 2 И 27, второй вход схемы 2 И 27 соединен с выходом схемы 9 сравнения кодов, выход схемы 2 И 27 соединен с kерным (счетным) входом счетчика 28 и вторым входом схемы 25 ИЛИ; второй вход (обнуление) счетчика 28 соединен с входом 14, первый и второй выходы счетчика 28 соединены соответственно с первым и вторым3 1входами дешифратора 29, первый выход дешифратора 29 соединен с третьими входами схем ЗИ 18 и 19,второй выход дешифратора 29 соединенс третьими входами схем ЗИ 20 и 21третий выход дешифратора соединенс вторым входом (гашение) индикатора 7, Выход схемы ЗИ 18 соединенс первым входом (вперед) реверсивного распределителя 22 импульсов,выход схемы ЗИ 19 соединен с вторым входом (назад) реверсивного распределителя 22 импульсов, выходсхемы ЗИ 20 соединен с первым входом (вперед) реверсивного распределителя 23 импульсов, выход схемыЗИ 21 соединен с вторым входом (назад) реверсивного распределителя 23импульсов,Устройство работает следующим образом.На объект контроля (на фиг, 1 и2 не показан) накладывают источник2 поля и блок перемещения преобразователя 3 поля так, что источник2 поля и преобразователь 3 поля находятся с разных сторон объекта кон-,троля. В исходном состоянии счетныетриггеры 16 и 17 в произвольномсостоянии, например, на прямом, выходе счетного триггера 16 - единица, а на прямом выходе счетноготриггера 17 - нуль, в первом регистре 6 и дополнительном регистре 8произвольные коды, В момент , 1 фиг.З)оператор подает на вход 14 командуПуск", которая, проходя через схему ИЛИ 25, запускает одновибратор26, на выходе которого устанавливаетнуль и обнуляет счетчик 28; На первом выходе дешипьратора 29 устанавливается единица, разрешая прохождение импульсов управления от управляемого генератора 24 через одну изсхем ЗИ 18 или 19 и зависимости отсостояния счетного триггера 16, Нульна втором выходе дешифратора 29блокирует схемы ЗИ 20 и 21. Нульна третьем выходе дешифратора 29 запрещает включение индикатора 7.В момент 1 ь (фиг. 3) начинаетсяпреобразование величины ЭДС наведенной в преобразователе 3 поля, вовременной интервал на выходе аналого-цифрового преобразователя 4,который в свою очередь, преобразуется функциональным преобразователем5 в код, который минимален и ранендействительному значению толщины268943 а 1.=КГь 30 5 10 15 20 25 35 40 45 50 55 объекта контроля при соосном положении источника 2 поля и преобразова-теля 3 поля. При увеличении несоосности 1 временной интервал на выходе аналого-циФрового преобразователя 4 уменьшается, а код нэ выходе функционального преобразователя 5 увеличивается,В.моментначала работы функционального преобразователя код с выхода первого регистра 6 переписивается в дополнительный регистр 8 и на время =- =/4 ь где Т - полный цикл преобразования толщиномера, со второго выхода схемы 1 О управления подается команда на запуск управляемого генератора 24. Им пульсы управления с выхода управляемого генератора 24 через схему ЗИ 18 поступают на первый вход (вперед) реверсивного распределителя 22 импульсов шагового микродвигателя 12 и вызывают перемещение на расстояние 1. преобразователя 3 поля по оси Хь причем где К - величина перемещения преобразователя 3 поля за один шагшагового микроднигателя;- частота следования импульсовс выхода управляемого генератора 24,В моментокончания преобразования код с выхода функционального преобразователя 5 переписываетсян первый регистр 6 и одновременно осуществляется сравнение кодоврегистра 6 и дополнительного регистра 8,В моментначинается второйцикл преобразования, аналогичныйпервому, В момент е код с выходапервого регистра 6 переписываетсяв дополнительный регистр 8, В моментокончания преобразования код свыхода функционального преобразователя 5 записывается в регистр 6,Вследствие того, что в первых двухциклах работы несоосность 1 воз росла, код в первом регистре 6 больше кода в дополнительном регистре8, и моментна выходе схемы 9сравнения кодов появляется единица,происходит переключение счетныхтриггеров 16 и 17, поэтому импульсыс выхода управляемого генератора24 импульсов поступают через схему5 1 3 И 19 на второй вход (назад) реверсивного распределителя 22 импульсов. Преобразователь 3 поля в интервале С, - перемещается в сторону уменьшения. Формируемый на выходе одновибратора 26 импульс длительностью 2,5 Ф блокирует схему 2 И 27 изапрещает прохождение импульсов с выхода схемы 9 сравнения кодов на первый (счетный) вход счетчика 28 в первых двух тактах работы толщиномера, что не приведет к отключению привода по координате Х при первом изменении направления движения по Х, В третьем и четвертом тактах работы импульсы с управляемого генератора 24 по-прежнему поступают на второй вход (назад) реверсивного распределителя 22 импульсов, В момент , окончания преобразования код первого регистра 6 больше кода дополнительного регистра 8, так как при работе привода в четвертом тактевозросло, и на выходе схемы 9 сравнения кодов появляется единица, которая через схему 2 И 27 поступает на первый (счетный) вход счетчика 28, на первом выходе дешифратора 29 появляется нуль, который блокирует схемы ЗИ 18 и 19, на втором выходе дешифратора 29 появляется единица, одновременно импульсом с выхода схемы 2 И 27, проходящим через схему 25 ИЛИ, запус 268943 Ькается одновибратор 26, блокирующий. схему 2 И 27 на время 2,5 т, Далее устройство функционирует аналогично и выполняет ориентирование покоординате УИмпульсы с выхода управляемого генератора 24 поступаютчерез схему 3 И 21 на второй вход(назад) реверсивного распределителя23 импульсов вызывая перемещение10 преобразователя 3 поля по координатев направлении уменьшения ,. Вмомент т код первого регистра 6оказывается большим кода дополнительного регистра 8 на выходе схемы 9сравнения кодов появляется единица,поступающая через схему 2 И 27 напервый (счетный) вход счетчика.28.На первом и втором выходах дешифратора 29 устанавливаются нули, на20 третьем выходе дешифратора 29 -единица, 1 Чаговые микродвигатели останавливаются, индикатор 7 включается и индицирует показания толшиномера соответствующие истинному значе нию толщины объекта в точке контроля. Автоматическое совмещение осей в предложенном устройстве позволяет увеличить производительность и достоверность измерения толщины, исключить ошибки, связанные с утомляемостью оператора, существенно облегчить его работу,1268943 Составитель А.Бодровербер Техред Л.Олейник Корректор В.Синицкая едакт аказ 6023/4 кая наб., д,Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 670 ВНИИПИ Государственног по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Рауш