Цифровое устройство вихретокового контроля

(я)5 6 01 й 27/90 А 1 ГОСУДАРСТВЕНН ПО ИЗОБРЕТЕН ПРИ ГКНТ ССС КОМИТЕТИ ОТКРЫТИЯМ ОБРЕТЕН И СА ВТ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ 8(56) Авторское свидетельство СССРЬЬ 1323943, кл. 8 01 И 27790, 1986.Авторское свидетельство СССРМ 1670555, кл. 8 01 й 27/90, 1989,Учанин В.Н., Калинин Н.П., Зыбов В.Н.,Грабский Ю.С, Вихретоковый структуроскоп для выявления газонасыщенных слоевизделий из титановых сплавов. - Техн. диагностика и неразруш. контроль, 1989, М 4, с.68-71.Цифровые и аналоговые интегральныемикросхемы,(Под ред. С,В,Якубовского, -М.: Радио и связь, 1989.Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы./Справочник. - М.: Радио и связь,1987. 2 (54) ЦИФРОВОЕ УСтРОйстВО ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий в машиностроении. Цель изобретения - повышение точности контроля, Устройство содержит генератор 1, вихретоковый преобразователь.2, блок 3 обработки аналогоцифровой преобразователь 4, блок 5 сравнения, генератор 6 тактовых импульсов, счетчик 7, три блока 8, 12, 14 йамяти, вычислительный блок 9, два сумматора 10, 13, цифровой индикатор 11, регистр 15, два элемента ИЛИ 16, 18, элемент И 17. Устройство позволяет производить как интерполяцию передаточной характеристики, так и экстраполяцию с выдачей признаков участков зкстраполирования, а также качественно оценивать режим контроля, Если, например, известно максимальное значение К для данного режима контроля (тип вихретокового преобразователя 2, контролируемый материал и т,д.), отличное от кода1749821 11.11(например, Кл - 00111), то в случаеПККя" нэ всем участке эппроксимируемой передаточной характеристики сигнал с выхода блока 5 сравнения через элемент ИЛИ 18 удерживает индикатор 11 а отключенном состоянии, что сигнализирует об изменении режима контроля и исключает ложные показания индикатора, Наличие в устройстве Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества материалов и иэделий в машиностроении.Известно цифровое устройство вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, блок обработки информации, аналого-циФровой преобразователь, цифроаналоговый преобразователь, сумматор и цифровой индикатор, последовательно соединенные блок фиксированных напряжений и мультиплексор, первый и второй выходы которого подключены к вторым входам сумматора и цифроаналогового преобразователя, а второй вход мультиплексора соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразователя,Однако известное устройство имеет низкую точность вследствие отсутствия возможности зкстраполирования передаточной функции. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является цифровое устройство . вихретокового контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретоковый преобразователь, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь,блоксравнения,генератор тактовых импульсов, счетчик, первый блок памяти. вычислительный блок, первый сумматор и цифровой индикатор, втОрой вход которого подключен к выходу блока сравнения, последовательно соединенные второй блок памяти, вход которого соединен с выходом счетчика, а выход подключен ко второму входу блока сравнения, и второй сумматор; второй вход которого подключен к аналого-цифровому преобразователю, а выход соединен с вторым входом вычислительного блока, и третий блок памяти, включенный между счетчиком и первым сумматором,цифровых блоков создает возможность использовать внешние вычислительные средства как для задания кодов К, сги Ьо; так и для их определения а процессе предварительной настройки, а также производить с помощью внешних вычислительных средств дальнейшую обработку результатов контроля. 3 ил., 1 табл. Недостатком известного устройства является низкая точность вследствие вычисления значений передаточной характеристики между узловыми точками (интерполяция) и 5 отсутствие возможности вычислений за отрезками узловых точек (экстраполяция).Цель изобретения - повышение точности контроля за счет интерполирования и .зкстраполирования передаточной характе ристики.Изобретение позволит оценивать изменение режима контроля, а также использовать для дальнейшей обработки результатов контроля внешние цифровые вычислитель ные и управляющие устройства в автоматизированной системе вихретокового контроля.Указанная цель достигается тем, чтоцифровое устройство вихретокового контроля, содержащее последовательно 20 соединенные генератор, вихретоковый пре- образователь, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, генератор тактовых импульсов, счетчик, первый блок памяти, аычислитель ный блок, первый сумматор и цифровой индикатор, второй блок памяти, включенный между выходом счетчика и вторым входом блока сравнения, второй сумматор, включенный меусду выходом аналого-цифрового 30 преобразователя и вторым входом вычислительного блока и третий блок памяти, включенный между выходом счетчика и вторым входом первого сумматора, снабжено по-.следовательно соединенными регистром, 35 вход управления которого подключен к генератору тактовых импульсов, а выход соединен с вторым входом второго сумматора и первым элементом ИЛИ, подключенными к выходу второго блока памяти, и последо вательно соединенными элементом И, подключенным к выходу второго блока памяти, и вторым элементом ИЛИ. второй вход которого соединен с выходом блока сравневыхода сумматора 13 подается на вход вычислительного блока 9,Пример выполнения вычислительногоблока 9 представлен на фиг. 4. Блок 9 содержит первый цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 21, цифровые входы которогоподключены к выходам блока 8, второй ЦАП22, цифровые входы которого подключены квыходам сумматора 13, а опорным напряжением служит напряжение с выхода ЦАП 21. 10Сигнал с выхода ЦАП 22 подается на аналоговый вход АЦП 23, цифровые выходы которого подключены к первому входу первогосумматора 10. Первый ЦАП 21 и 23 АЦПимеют одно и то же опорное напряжение 15Ооп.Таким образом, выходной двоичный кодЬК с выхода сумматора 13 подается нэ цифровые входы ЦАП 22. на аналоговый входкоторого поступает напряжение с выхода 20ЦАП 21, преобразованное из двоичного када йт = о 1 - ао, поступающего на цифровыевходы ЦАП 21. На выходе ЦАП 22 имеетсяаналоговый сигнал йь который посредством АЦП 23 преобразуется в цифровой код, 25поступающий на вход сумматора 10,Сумматор 10 находит суммуо = ао + Ьо, которая подается иа вход цифровога индикатора 6,В случае вйполнения неравенства К30К 1 сигнал на выходе блока 5 сравнения, постуйзющий на управляющий вход-генератора 6 тактовых импульсов, разрешает егоработу, а через элемент ИЛИ 18 запрещаетработу циФрового индикатора 11, 35Срезом выходного импульса генератора 6 тактовых импульсов код К 1 переписйвается иэ блока 12 в регистр 15, на выходеэлемента ИЛИ 16 появляется единичный потенциал, сигналйзирующий а попадании рабочей точки между узлами. По спадувыходного импульса генератора 6 тактовыхимпульсов изменяется адрес блока управления, на выходе которых появляются новыекоды. В оаределенный момент выполняется 45соотношение К 1К 4 К (например, тачка 1фиг; 2). Тогда йа выходе сумматора 13 имеется код ЬК - К - К 2. на выходе блока 8.код Ьаз =оЗ - цг. на выходе блока 14- када, на вйходе вычислительного блока 9 - код 50Ьс 4 и на выходе сумматора 10 - кадй =щ+Ья.При выполнениисоотношения ККлпроисходит выборка из блока 12 кода К " 5511.11, который через элемент И,17 формирует единичный уровень на выходе 20, сигнализирующий о экстраполяции за узловойточкой (точка 1, фиг. 2). Одновременно Кстановится меньше К, приостанавливается работа генератора 6 тактовых импульсов и разрешается работа цифрового индикатора 11.На вйходе сумматора 13 имеется код ЬК К - К, на выходе блока 8-.кадЬол =а -(Ъ - 1, на выходе блошка 14 - код Ж На выходе вычислительного блока 9 - код Ьаи на выходе сумматора 10 - код И01 =ал+ЬО 1."Таким образам, предлагаемое устройство позволяет производить как интерполя- , цию передаточной характеристики, так и экстраполяцию с выдачей признаков участков экстраполирования (перед первым узлом или после последнего). Кроме того, устройство позволяет качественно оценивать режим контроля, Если, например, изве- . стно максимальное значение Кп для данного режима контроля (тип вихретаковога преобразователя 2, контролируемый материал и т,д.), отличное ат кода 11.11 . (например, К 00111), то в случае ККл на всем участке аппроксимируемой передаточной характеристики сигнал с выхода блока 5 сравнения через элемент ИЛИ 18 удерживает индикатар 11 в отключенном состоянии, чта сигнализирует об изменении режима контроля и исключает ложные показания индикаторов, Наличие в предлагаемом устройстве цифровых блоков создает. возможность использовать внешние вычислительные средства как для задания кодов К, айЬа, так и для их определения в процессе предварительной настройки, а также производить с помощью внешних вычислительных средств дальнейшую обработку результатов контроля.Выполнение генератора 1, ВТП 2, блока 3 обработки может быть па известному. В качестве АЦП 4, 23 можно использовать микросхемы типа К 572 ПВ 1, в качестве ЦАП 21, 22 - микросхемы типа К 572 ПА 1 В, в качестве ЗУ 8, 12, 14 - микросхемы ПЗУ типа КР 556 РТ 5, Блок сравнения может быть вы. палнен на основе цифрового кампаратора К 561 ИП 2, в качестве сумматоров 10, 13 можно использовать микросхемы типа К 561 ИМ 1, в качестве счетчика 7 - микросхемы типа К 561 ИЕ 11, в качестве регистра - микросхемы типа К 561 ИР 9, генератор 6 тактовых импульсов собран на микросхеме типа К 561 ЛЕ 5.Фо р мул а из обре те й и я Цифровое устройство вихретоковаго контроля, содержащее последовательно соединенные генератор, вихретаковый преобразователь, блок обработки информации, аналого-цифровой преобразователь, блок сравнения, генератор тактовых импульсов,счетчик, первый блок памяти, вычислительный блок, первый сумматор и цифровой индикатор, второй блок памяти, включенный между выходом счетчика и вторым входом блока сравнения, второй сумматор, включенный между выходом аналого-цифрового преобразователя и вторым входом вычислительного блока, и третий блок памяти, включенный между выходом счетчика и вторым входом первого сумматора, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательном соединенными регистром, вход управления которого подключен к генератору тактовых импульсов. а выход соединен с вторым входом второго сумматора, и первым элемен том ИЛИ, подключенными к выходу второгоблока памяти. и последовательно соединенными элементом И, подключенным к выходу второго блока памяти, и вторым элементом ИЛИ, второй вход которого соединен с вы ходом блока сравнения, а выход подключенк входу управления цифрового индикатора.1749 В 21 Заказ 2593 Тираж Подписное ВИИИПИ Государственного комитета по изобретениями открытиям при ГКНТ С 113035, Москва, Ж-ЗБ, Раушская на 64/5 ьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 1 роизводственно-изд 4 ю1ф 4Редактор Н.Гунько Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишин