Устройство для сортировки сердечников по магнитным свойствам

,Ю, Яню Роцесса опредев сердечников, р иГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СДЕЧНИКОВ ПО МАГНИТНЫМ.ным измерениям. Устротировки сердечников псвойствам содержит изтушку 1, генератор 2рованных колебаний, ф ельство ССС 33/12, 1969 ьство СССР 33/12, 1977 ОРТИРОВКИ ССВОЙСТВАМ сится к маг йство для с о магнитным мерительнуючастотно-мо ормировател 5,12 импульсов, счетчик 7, элемент И 6, блок (Б) 8 выделения экстремуа, Б 9 анализа, Б 3 умножения частоы, переключатели 4,10, 19,22,23, датчик 13 положения контролируемого сердечника, Б 11 загрузки, детектор 14, ключ 15, фильтр 16 нижних частот, управляемый высокочастотный генератор 17, делитель 18 частоты, комиаратор 20 кодов, регистр 21, операционный усилитель 24, резистор 25, конденсатор 26. Устройство имеет повьппенную достоверность сортировки эа счет снижения динамической погрешности и повышения стабильности п ения магнитных свои з.п.ф-лы, 4 ил.Изобретение относится к областимагнитных измерений и предназначенодля сортировки сердечников по величине действующего значения магнитнойпроницаемости,Цель изобретения - повьппение достоверности сортировки за счет снижения динамической погрешности и повышения стабильности процесса определения магнитных свойств сердечников.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг, 2временная диаграмма работы; нафиг, 3 в . схема блока анализа; нафиг, 4 - схема первого формирователя,Устройство содержит последовательно соединенные измерительную катушку1, генератор 2 частотно-модулированных колебаний, блок 3 умножения частоты, первый переключатель 4, первыйФормирователь 5 импульсов, элементИ б, счетчик 7, блок 8 выделенияэкстремума, блок 9 анализа, второйпереключатель 10, блок 11 загрузки,второй формирователь 12 импульсов,датчик 13 положения контролируемогосердечника, детектор 14, ключ 15,фильтр 16 нижних частот, управляемыйвысокочастотный генератор 17, делитель 18 частоты, третий переключатель3019, компаратор 20 кодов, регистр 21,четвертый 22 и пятый 23 переключателй,Фильтр 16 может быть выполнен ввиде операционного усилителя 24, резистора 25 и конденсатора 26, блок 9 35(фиг, 3) - в виде компаратора 27кодов, ПЗУ 28, счетчика 29, регистра30 и дешифратора 31, Первый формирователь 5 (фиг, 4) включает счетчик32, ключи 33, резисторы 34, элементы 40ИЛИ 35-37 и инверторы 38-42,Рассмотрим работу устройства,когда переклкчатели находятся в положении 1 и номинальная частота генератора 2 частотно-модулированных колебаний невысока.В исходном состоянии в измерительной катушке 1 сердечника нет, аналоговый ключ 15 находится в замкнутомсостоянии, блок 3 находится в режимеслежения. Генератор 2 вырабатываетколебания максимальной частоты, соответствующие минимальной индуктивности измерительной катушки 1 беэсердечника. С выхода генератора 2 колебания максимальной частоты подаются на вход Фазового детектора 14,с выхода которого импульсы удвоенной частоты через замкнутый аналоговыйключ 15 поступает на вход фильтра 16.Напряжение на выходе фильтра 16управляет высокочастотным генератором 17Колебания генератора 17,поделенные делителем частоты 18 наи, подаются через замкнутый переключатель 19 на управляющий вход фазового детектора 14, Таким образом,кольцо фазовой автоподстройки частоты генератора 17 замыкается, блок 3находится в режиме слежения, а частота на выходе генератора 17 большеопорной в и раз, Коэффициент ирассчитывается в зависимости от требуемых точности и быстродействия иустанавливается при настройке, (нафиг. 1 стрелкой изображен управляющий вход делителя 18),Колебания с выхода генератора 2подаются одновременно на вход первого Формирователя 5 импульсов, который делит частоту входных импульсовс коэффициентом деления п и преобразует их в импульсы определенной скважности Ц. Коэффициент деления и искважность Я рассчитываются в зависимости от требуемык точности и быстродействия и устанавливаются при настройке. Каждый период последовательности импульсов на выходе формирователя 5 импульсов соответствует одному циклу измерения. Первая, большая,часть периода, соответствующая логической "1", преобразуется в, код.На это время открывается по второмувходу элемент И 6, на первый входкоторого поступают высокочастотныеимпульсы через замкнутый переключатель 10 с выхода генератора 17, В начале этой части периода по переднемуФронту импульса на втором выходепервого формирователя 5 вырабатываются короткие импульсы, которые устанавливают счетчик 7 в исходноесостояние перед приемом высокочастотнык импульсов с выхода элемента И 6.Другая, меньшая, часть периода последовательности импульсов на первомвыходе формирователя 5, соответствующая логическому "0", используетсядля выделения экстремума и анализа.Контролируемый сердечник проходитизмерительную катушку 1.Перед поступлением сердечника визмерительную катушку 1 блок 11 загрузки вырабатывает сигнал, напримерс помощью контактного датчика, котоПосле выхода из измерительной катушки 1 сердечник проходит датчик 13, который при этом вырабатывает импульс, стробирующий результат преобразования в блоке 9, а также при- нудительно устанавливает формирователь 12 в исходное состояние до окончания переходного процесса, возбужденного блоком 11 загрузки. При этом аналоговый ключ 15 замыкается и восстанавливается кольцо фазовой автоподстройки частоты блока 3 умножения частоты,В случае застревания сердечника в катушке 1 (изогнуты выводы) датчик 13 импульса не вырабатывает и формирователь 12 устанавливается в исходное состояние самостоятельно по окончании процесса формирования импульса.Работа устройства, когда переключатели находятся в положении 11 в основном аналогична. Отличие заключается в следующем: если в первом случае производится измерение интервалов времени, пропорциональных изменяющемуся периоду колебаний генератора 2, и выделение максимального интервала, то во втором случае производится измерение изменяющейся частоты колебаний генератора 2 и вьделение ее минимального значения. При этом кольцо фазовой автоподстройки частоты высокочастотного генератора 17 замыкается не через делитель 18 частоты, а непосредственно и, следовательно, коэффициент умножения исходной частоты становится равным единице, Связь выходов генератора 2 и блока 3 с входами соответственно первого формирователя 5 и элемента И 6 изменяется на противоположную.Как показывают проведенные расчеты предлагаемое устройство является 45 з 14049рым регистр 21 и блок 9 анализа устанавливаются в исходное состояние,причем регистр 21 устанавливаетсяв "О", При этом запускается формиросватель 12, вырабатывающий импульсдлительностью, заведомо большей времени прохождения сердечника через измерительную катушку 1, На время этого импульса аналоговый ключ 15 размы Окается и разрывает кольцо фазовойавтоподстройки блока 3, который практически не разряжается через высокое входное сопротивление операционного усилителя 24. В результате управляющее напряжение на входе генератора 17 также не изменяется, а следовательно, частота на выходе генератора 17 остается неизменной послеразмыкания аналогового ключа 15В первом цикле измерения в счетчик 7 через элемент И 6 поступаютимпульсы с выхода генератора 17,количество которых пропорциональнозначению периода колебаний генератора 2, В счетчике 7 образуется код,который сравнивается компаратором20 кодов с кодом, находящимся в регистре 21 (в исходном состояниирегистр 21 установлен в "О"), Еслизначение кода счетчика 7 превышаетзначение кода регистра 21 на выходе" ) " компаратора 20 кодов вырабатывается сигнал, которым,в регистр 21переписывается содержимое счетчика 7,В следующих циклах измерения, когдасердечник проходит через измерительную катушку 1, увеличивается индуктивность последней и уменьшается частота генератора 2 (увеличивается период колебаний), При этом в счетчике 4 О7 образуется код, имеющий все возрас- .тающее значение, который переписывается в регистр 21, В момент прохождения сердечником середины измерительной катушки 1 частота генератора 2достигает минимума (период колебаний - максимума), код в счетчике 7имеет максимальное значение и последний раз переписывается в регистр 21.Следующий за ним код имеет меньшее 50значение, и управляющего сигнала навыходе "компаратора кодов непоследует, Таким образом, в регистре21 до конца процесса преобразованияостается максимальное значение кода. 55Код с выхода регистра 21 поступает в блок 9 анализа для сортировки,а также на выход устройства для накопления и статистической обработкй информации.В блоке 9 осуществляется сравнение поступившего кода с кодами, соответствующими границам групп разбраковки, Этот процесс, аналогичный процессу вьделения экстремума, производится параллельно с ним. После этого на соответствующем выходе устройства, стробируемом сигналом датчика 13, вырабатывается сигнал, управляющий соответствующей сортирующей заслонкой, в результате чего испытуемый сердечник падает в свою группу,04995З 5 3, Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок вьщеления экстремума выполнен в виде компаратора кодов, регистра и двух переключателей, при этом первый вход 40 компаратора кодов соединен с информационным входом блока выделения экстремума и информационным входом регистра, выход которого соединен с выходом блока выделения экстремума и 45 50 5 14 более стабильным и точным. Это объясняется тем, что в обоих режимах работы генератор частотно-модулированных колебаний отслеживает возможные изменения внешних условий, а требования к частоте этого генератора при заданной точности приблизительно в пять раз ниже, что позволяет для всех типов сердечников во столько же раз снизить погрешность измерения. Все это позволяет повысить достоверность сортировки сердечников по их магнитным свойствам. Формула изобретения Устройство для сортировки сердечников по магнитным свойствам, содержащее блок загрузки, измерительную катушку, выводы которой соединены с входами генератора частотно- модулированных колебаний, формирователь импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с установочным входом счетчика и с первым входом элемента И, выход которого соединен со счетным входом счетчика, блок выделения экстремума и блок анализа, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности сортировки, оно снабжено блоком умножения частоты, двумя переключателями, датчиком положения контролируемого сердечника и вторым формирователем импульсов, при этом выход блока загрузки соединен с установочными входами блока анализа и блока вьщеления экстремума и с первым входом второго формирователя импульсов, выход которого соединен с управляющим входом блока умножения частоты, информационный вход которого соединен с выходом генератора частотно-модулированных колебаний, с первым входом первого переключателя и вторым входом второго переключателя, выход которого соединен с вторым входом элемента И, второй выход первого формирователя импульсов соединен с входами синхронизации блока выделения экстремума и блока анализа, стробирующий вход которого соединен с выходом датчика положения контролируемого сердечника и с уста 5 10 15 20 25 30 новочным входом второго формирователя, причем первый и второй выходы блока умножения частоты соединены соответственно с вторым входом первого переключателя и первым входом второго переключателя, выход первого переключателя соединен с входом первого формирователя импульсов, а выход счетчика соединен с информационным входом блока вьщеления экстремума, выход которого соединен с информационным входом блока анализа,2, Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок умноже ния частоты выполнен в виде переключателя и последовательно соединенных фазового детектора, аналогового ключа, фильтра нижних частот, управляемого высокочастотного генератора, делителя частоты, при этом выход делителя частоты соединен с первым выходом блока умножения частоты и первым входом переключателя, второй вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора и вторым выходом блока умножения частоты, выход переключателя соединен с управляющим входом фазового детектора, информационный вход которого соединен с информационным входом блока умножения частоты, управляющий вход которого соединен с управляющим входом аналогового ключа. вторым входом компаратора кодов, первый и второй выходы которого соединены с соответствующими входами первого переключателя, выход которогосоединен с тактовым входом регистра,установочные входы которого соединены с соответствующими выходами второго переключателя, вход которогосоединен с установочным входом блокавьщеления экстремума..Король каз 3100/50 Подпис ВН 4 оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4 Тираж 772 И Государственнделам изобрете Москва, Ж"35, Р го комитета ССий и открытийушская наб д