Цифровое устройство для электромагнитного контроля изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 59 6)5 С 27 9 ОМИТЕТОТНРЦТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ1 РИ ГННТ СССР й ПАТЕНТ тво СССРоО, 1964,о СССР90, 1986,.ЛИИнтрольт быть(57) Изобретенно-измерительн УСТРОИСТБО ДЛЯОГО КОНТРОЛЯ ИЗДР я, Доы средыхаракте полнителв и минеари ристик по температу едаточных ыи учацияволяерения ие относит кой технике и мож испол контр ован ля многопараметрового лических изделий вихуменьшить 6 з,пф-л огреш мет сть из(088,8)свидетельС 01 И 27идетельствС 01 И 27 ретоковыми методами. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет увеличения числа контролируемых параметров подцюкных изделий, Блок 7 запуска и блок 8 калибровки осуществляют настройку устройствана контролируемое иэделие 15. Информация о свойствах контролируемогоизделия с выхода блока 14 датчиковпоступает на блок 4 обработки. Контроль осуществляется в процессе враия контролируемого издел35 Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может бытьиспользовано для многопараметровогоконтроля вихретоковыми методами,Целью изобретения является повы 5шсние достоверности контроля за счетувеличения числа контролируемых параметров подвижных изделий,На фиг,1 приведена блок-схемапредлагаемого цифрового устройствадля электромагнитного контроля иэделий; на фиг.2 - структурная схемамногоканальнога ачалого-цифровогопреобразователя; на фиг.З - блок обработки; на фиг,4 - блок линеаризации; на фиг,5 - блок запуска; нафиг.6 - блок калибровки; на фиг,7блок диагностики.Устройство (фиг.1 ) содержит последовательно соединенные первичныйпреобразователь 1, блок 2 нормализации, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 3, блок 4 обра-ботки и блок 5 диагностики. Крометого, устройство содержит последовательно соединенные датчик 6 положения, выход которого соединен с вторым входом блока 4 обработки, блок7 запуска, выходы которого соединены0с многоканальным аналого-цифровымпреобразователем 3 и блоком 4 обработки, блок 8 калибровки, управляющие выходы которого подключены кбло-.ксм 7 и 4 запуска и обработки, ицифроаналоговый преобразователь 9.Устройство содержит также датчик 10строб-импульсов, выходы которогоподключены к блокам 4 и 7 обработкии запуска, блок 11 датчиков температуры, подключенный к второму входублока 2 нормализации, и привод 12,подключенный к выходу блока 4 обработки. Первичный преобразователь 1содержит последовательно соединенныемеханизм 14 перемещения, подключенный к выходу цифроаналогового преобразователя 9 и, блок 14 датчиков. Нафиг.1 изображено также контролируемоеизделие 15Многоканальный аналогоцифровой преобразователь 3 содержит(фиг.2 ) последовательно соединенныемультиплексор 16 входы которогоявляются первым входом многоканального аналого-цифрового преобразователя 3, преобразователь 17 напряжения55в код и блок 18 регистров, выполненный в виде набора Б триггеров 19,119.И,Кроме того, многоканальный аналого-цифровой преобразователь 3 содержит последовательно соединенные генератор 20, элемент И 21, счетчик 22,вход установки которого объединен свторым входом элемента И 21 и является вторым входом многоканальногоаналого-цифрового преобразователя 3,и дешифратор 23, выходы которого подключены к третьему входу элемента И21 и входам управления мультиплексора16. Многоканальный аналого-цифровойпреобразователь 3 содержит также последовательно соединенные элемент 24задержки, подключенный к выходу элемента И 21 и распределитель 25 импульсов, выходы которого подключенык тактовым входам блока 18 регистров.Блок обработки (фиг.З) для случаякогда М = 5 содержит пять блоков 2630 линеаризации, первые входы которыхявляются соответственно первым входом блока 4 обработки, а их вторыевходы связаны с пятым входом блока 4обработки, пять бдоков 31-35 умножения, подключенных к соответствующимблокам 26-30 линеаризации, масштабирующий блок 36, выход которого соединен с объединенными входами блоков31-35 умножения, и последовательносоединенные пороговый 1 диск 37, подключенный к выходамблоков 31 и 32умножения, элемент ИЛИ 38, второйвход которого является четвертым входом блока 4 обработки, и транслятор39, выход которого является вторымвыходом блока 4 обработки. Кроме того,1блок 4 обработки содержит блок 40сравнения, включенный между выходамиблоков 33-35 умножения и третьимвходом элемента ИЛИ 38 и последовательно соединенные элемент 41 задержки, вход которого является третьим входом диска 4 обработки, ивыходной регистр 42, информационныевходы которого соединены соответственно с выходами блоков 31-35 умножения, а выходы являются первым выходом блока 4 обработки. Блок 4 обработки содержит также измеритель43 периодов, входы которого подключены к второму и третьему входамблока 4 обработки, а выход измерителя 43 периодов является третьим выходом блока 4 обработки,Каждый блок 26-30 линеаризациисодержит. (фиг.4) последовательносоединенные блок 44 смещения, вход515которого является входом блоков 2630 линеаризации, блок 45 сравнения,дешифратор 46, мультиплексор 47,блок 48 вычитания, второй вход которого соединен с выходом блока 44смещения, блок 49 деления и вумматор50, второй вход которого соединен свторым выходом мультиплексора 4, авыход является выходом блоков 26-30линеаризации.Каждый блок 26-30 линеаризациисодержит, регистр 51, вход данныхкоторого объединен с входом блока44 смещения, тактовый вход являетсявторым входом блоков 26-30 линеаризации, а выход соединен с вторымивходами блока 44 смещения, блока 45сравнения и мультиплексора 47.Кроме того, в состав блоков 26.-30линеаризации входит распределитель52 импульсов, вход которого является третьим входом блоков 26-30 линеаризации, И цепочек 53,1-53,Ы,каждая из которых содержит последовательно соединенные регистр 54, входданных которого соединен с блоком44 смещения, а вход синхронизацииподключен к соответствующему выходураспределителя 52 импульсов, блок55 вычитания, и масштабирующий блок56, причем второй вход блока 55.1вычитания соединен с выходом регистра 51, а вторые входы блоков 55,255,И соединены соответственно с выходами регистров 54.1-54.(Ю) имультиплексора 47. В состав каждогоблока 26-30 линеаризации входят также последовательно соединенные дешифратор 57, вход которого подключен к блоку 45 сравнения и мультиплексор 58, информационные входыкотррого соединены с соответствующими выходами масштабирующих блоков56.1 -56.И, а выход подключен к второму входу блока 49 деления,Блок 7 запуска содержит последовательно соединенные счетчик 59(фиг.5),вход которого является вторым входом блока 7 запуска, триггер60, второй вход которого служит первым входом блока 7 запуска элементИ 61, второй вход которого объединенс входом счетчика 59, и элемент ИЛИ62 второй вход которого являетсятретьим входом, блока 7 запуска, авыход первым выходом блока 7 запуска.Кроме того, блок 7 запуска содержит таймер 63, вход которого подклю 96236 6чен к выходу счетчика 59, первый выход соединен с установочным входомсчетчика, второй выход подключен ктретьему входу элемента И 61, а третий и четвертый выходы таймера 63соответствуют второму и третьемувыходам блока 7 запуска. Блок 8 калибровки содержит (фиг,6) последрвательно соединенные генератор 64,элемент И 65, счетчик 66, дешифратор67, выход которого служит третьимвыходом блока 8 калибровки, и элемент 68 задержки, выход которогоявляется первым выходом блока 8 калибровки.Блок 8 калибровки содержит такжевторой дешифратор 69, включенныймежду выходом счетчика 66 и вторым20 выходом блока 8 калиброьки, триггер70, вход которсго является входомблока 8 калибровки, выход подключенк второму входу элемента 65 задержки,а вход установки соединен с выходом25 переполнения счетчика 66 и элемента71 задержки, включенный между выходомпереполнения счетчика 66 и его установочным входом. Блок 5 диагностикисодержит,(фиг,7) последовательно сое 30 диненные блок 72 сравнения,.входыкоторого являются информационнымивходами блока диагностики, два элемента И 73 и 74, вторые входы которыхявляются управляющими входами блока355 диагностики, и блок 75 индикации,Кроме того, блок 5 диагностики содержит последовательно соединенные инвертор 76, подключенный к выходу.элемента И 73, и блок 77 регистрации,40 информационные входы которого объединены с входами блока 72 сравнения,Устройство работает следующим образом,При пуске блок 7 запуска иницииру 45 ет запись начального сигнала датчика6 положения и датчика 10 строб-импульса, регистрирующих положение контролируемого изделия 15. После этогоблок 8 калибровки с помощью механизма13 перемещения управляемого цифроаналоговым преобразователем 9 начинает перемещать датчики Ь и 1 0 положения и строб-импульса для выявления аддитивной составляющей погрешности и линеаризации передаточнойхарактеристики. Затем блок 7 запуска через блок 4 обработки включаетпривод 12, вызывающий увеличениеугловой скорости контролируемогоизделия 15 до номинального значения,По достижении заданной величины блок4 обработки подает на блок 5 диагностики сигнал включения контроля поло 5жения контролируемого изделия 15 вмоменты времени, соответствующиефиксированным угловым положениям.Затем осуществляется регистрация нагружений контролируемого иэделия 15по осям координатПри этом одновременно регистрируется температурав контрольных точках с помощью блока 11 датчиков температуры и коррекции сигнала с блока 14 датчиков спомощью блока 2 нормализации, Полученный сигнал многоканальный аналогоцифровой преобразователь 3 преобразует в цифровой код, который черезблок 4 обработки поступает на блок 520диагностики,Многоканальный аналого-цифровойпреобразователь 3 работает следующимобразом.Генератор 20 генерирует импульсы, 25которые при разрешающем сигнале натретьем входе элемента И 21 поступают на вход счетчика 22, Сигналсчетчика 22 дешифрируется дешифратором 23, выходы которого переключаютвходы мультиплексора 16 на вход преобразователя 17 напряжения в коц,Одновременно управляющий сигнал поступает через элемент 24 задержкина саспределитель 25 импульсов, фор 35мирующий стробирующие импульсы длязаписи цифровой величины сигнала вблок 18 регистров.Блок 4 обработки работает следующим образом.4011 нфсрмационный сигнал поступает,например, на блок 26 линеариэации ипосле обработки умножается на коэффициент, задаваемый масштабирук 1 щимблоком 36 в блоке 31 умножения, Пополученным результатам пороговыйблок 37 и блок 40 сравнения выдаетсигналы,.которые суммируются элементом ИЛИ 38. При их совпадении управляющий.сигнал поступает натранслятор5039, который управляет приводом 12,Кроме того, по сигналу с датчика 10строб-импульсов, поступающему черезэлемент 41 задержки на управляющийвход выходного регистра 42 осуществляется передача информации на блок555 диагностики. измеритель 43 периодовФиксирует число импульсов, поступающих от датчиков б и 10 положения и строб-импульса, и измеряет вырабаты-,ваемую ими длительность периода междуимпульсами.Блоки 26-30 линеаризации работают следующим образом. Информационный сигнал поступает на блок 44 смещения и на регистр 51, В блоке 44 смещения осуществляется вычитание кодов, поступивших на первый вход из кодов, поступивших на второй вход. Затем в блоке 45 сравнения производится сравнение кодов, поступивших на его первый и второй входы и по результатам сравнения с помощью дешифраторов 46 и 57 мультиплексоры выбирают соответствующую цепочку 53. В блоке 48 вычитания осуществляется вычитание кода, поступившего от мультиплексора 47 из кода, поступившего от блока 44 смещения, а затем полученныи результат делится на код, полученный от мультиплексора 58 и суммируется с кодом второго выхода мультиплексора 47, Распределитель 52 импульсов выбирает в каждый момент времени один из регистров 54, данные с котсрогс после вычитания в блоке 55 вычитания и масштабирования в блоке 56 масштабирования поступают на мультиплексор 58Блок 7 запуска и блок 8 калибровки работают следующим образом. После запуска таймер 63 формирует импульс начала калибровки, устанавливающий триггер 70 в единицу. Импульсы от генератора 64 через элемент И 65 поступают на счетчик 66. Сс"стояние счетчика 66 декодируется дешифратором 67, сигнал с которого поступает на элемент ИЛИ 62, Одновременно состояние счетчика декодируется дешифраторам 69, управляющим работой механизма 13 перемещения. Кроме того, импульсы с дешифратора б поступают через элемент 68 задержки на блок 4 обработки. По переполнению счетчика 66 сигнал с его выхода переполнения через элемент 71 задержки осуществляет сброс счетчика 66 и триггера 70. Сигнал от датчика 10, строб-импульса поступает на счетчик 59 и на элемент И 61, счетчик 59 отсчитывает заданное число импульсов и с помощью триггера 60 управляет прохождением импульсов через элемент И 61 и соответственно элемент ИЛИ 62,Блок 5 диагностики работает следующим образом.Информационные сигналы поступают на блок 72 сравнения, где сравниваются с заданными значениями и при их превышении выходной сигнал поступает на элемечт И 73 и 7 ч, В зависимости от режима контроля открывается одиниз элементов И 73 и 74 и результатыконтроля индицируются блоком 75 индикации. Кроме того сигнал черезинвертор 76 поступает на блок 77регистрации, где регистрируетсятраектория контролируемого изделия,угол, температура и частота,1 О 15Формула изобретения ков.2, Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что многоканальный аналого-цифровой преобразователь выполнен в виде последовательно соединенных мультиплексора, вход которого является первым входом многоканального аналого-циФрового преобразователя, преобразователя напря 1 1, Цифровое устройство для электромагнитного контроля изделий, содержащее последова;ельно соединенные первичный преобразователь и блок нормализации и последовательно соединенные блок обработки и блок диагностики, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достовер ности контроля, оно снабжено многоканальным аналого-цифровым преобразователем, включенным между выходом блока нормализации и входом блока обработки, последовательно соединен ными датчиком положения, подключенным к второму входу блока обрабатки блоком запуска, выходы которого соединены с вторым входом многоканального аналого-. цифрового преобразова 35 теля и входом блока обработки, блоком калибровки, управляющие входы которого подключены к блоку запуска и блоку обработки, и цифроаналого- вым преобразователем, блоком датчи О ков темпЕратуры, подключенным к второму входу блока нормализации, приводом, подключенным к выходу блока обработки, и датчиком строб-импуль-, сов, подключенным к блокам запуска 45 и обработки, а первичный преобразователь выполнен ввиде последовательно соединенных механизма перемещения, подключенного к выходу цифроаналогового преобразователя и блока датчижения в код и блока регистров, выходы которого являются выходом многоканального аналого-цифрового преобразователя, последовательно соединенных генератора, элемента И, счетчика, вход установки которого объединен с вторым входом элемента И иявляется вторым входом многоканально-.го аналого-цифрового преобразователя,1и дешифратора, выходы которого подключены к третьему входу элемента Ии входам управления мультиплексора, ипоследовательно соединенных элементазадержки, подключенного к выходу элемента И и распределителя импульсов,псдключенного к тактовым входам блока регистров.3. Устройство по и,1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что диск обработки выполнен в виде последовательносоединенных порогового блока, элемен-,та ИЛИ, второй вход которого являет, -ся четвертым входом блока обработки,и транслятора, выход которого является вторым выходом блока обработкиизмерителя периода, И блоков линеаризации, гервыс и вторые входы которыхявляются соответственно первым и пятым входами блока обработки, М блоковумножения, подключенных к соответствующим выходам блоков,линеаризации,масштабирующего блока, выход которогосоединен с вторыми входами блоковумножения, последовательно соединен.нь:х элемента задержки, вход которогоявляется третьим входом блока обработки и выходного регистра, информационные входы которого соединены с выходами блоков умножения, а выходы являются первым входом блока обработки,и блока сравнения, выход которогоподключен к третьему входу элементаИЛИ, выходы первых двух блоков умножения соединены с входами пороговогоблока, выходы остальных блоков умножения подключены к блоку сравнения,входы измерителя периодов являютсявторым и третьим входами блока обработки, а выходы измерителя периодовявляются третьим выходом блока обработки,ч. Устройство по п,п, 1 и 3, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что блоклинеаризации выполнен в виде последовательно соединенных блока смещения,вход которого является первым входомблока линеаризации, блока сравнения,первого дешифратора, первого мульти 1596236плексора, первого блока вычитания, второй вход которого подключен к блоку смещения, блока деления, и сумматора, второй вход которого соединен с5 вторым выходом первого мультиплексора, а выход сумматора является выходом блока линеаризации, первого регистра, вход данных которого объединен с входом блока смещения, тактовый вход является вторым нходом блока линеаризации, а выход первого регистра соединен с вторыми входами блока смещения, блока сравнения и первого мультиплексора, распределителя импульсов, вход которого является третьим входом блокас линеаризации, Б цепочеккаждая из которых выполнена в ниде последовательно соединенных регистра, вход данных которого подключен кблоку смещения, авход синхронизации соединен с соответствующим выходом распределителя импульсов, блока вычитания, второй вход которого подключен к выходу регистра Б-.1-й цепочки и соответствую щему выходу первого мультиплексора, а нтарой вход блока вычитания первой цепочки соединен с выходом первого регистра и масштабирующего блока, и последовательно соединенных второго ЗО дешифратрра, подключенного к выходу блока сравнения, и второго мультиплексора, к информационным входам которого подключены выходы масштабирующих блоков, а выход второго мультиплексора соединен с вторым входом первого блока деления. 5. Устройство по п,1, о т л и - ч а ю щ е е с я тем, что блок запуска выполнен в виде последовательно соединенных счетчика,.вход которого является вторым входом блока запуска, триггера, установочный вход которого является первым входом блока запуска, элемента И, второй вход которого объединен с входом счетчика и элемента ИЛИ, второй вход которого является третьим входом блока запуска, а выход является первым выходом блока запуска, и таймера, вход которого подключен к счетчику, первый выход соединен с входом установки счетчика, второй выход подключен к третьему входу элемента И, а третий и четвертый выходы, таймера являются соответственно вторым и третьим выходами блока запуска.б, Устройство по п,1, о т л и - чающее с я тем, что блок калибровки выполнен и ниде последовательно соединенных генератора, элемента И, счетчика первого дешифратора, вылод которого является третьим выходом блока калибровки и первого элемента задержки, выход каторага является первым выходом блока калибровки, второго дешифратора, вход которого подключен к выходу счетчика, а выход является вторым выходом блока калибровки, триггера, вход которого является входом блока калибровки, выход соединен с вторым входом элемента И,. а вход установки подключен к выходу переноса счетчика, и второго элемента задержки, включенного между выходом переноса счетчика и ега входом установки.7. Устройство по п,1 а т л и ." ч а ю щ е е с я тем, что блок диагностики выполнен в виде последовательно соединенных блока сравнения, входы которого являются инФормационными входами блока диагностики, двух элементов И, вторые входы которых явля" ются управляющими входами блока диагкостики и блока индикации, и последовательно соединенных иннертора, подключенного к выходу первого элемента И и блока регистрации, информационные входы которого объединены с входами блока сравнения.159 б 23 б Составитель Ю.Глазк ийнык едактор Ю.Середа Техре орректор к Тираж 50 Подписное и ГКНТ ССС издательский комбинат "Патент"г. Ужгород Гагарина, 101 во ств Заказ 3902ВНИИПИ Госуда венного комите 113035, Москва по изобретениям и открытиям -35, Раушская наб., д.4/5