Электромагнитный толщиномер

 

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛЩИНОМЕР , 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-цифрово- . го преобразователя, и цифровой индикатор , основную схему управления, выходом соединенную с входом импульсного источника тока и вторым входом аналого-цифрового преобразователя , а вход предназначен для подключения к сети, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности измерения, он снабжен двухкоординатньм блоком перемещения 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 основной схемы управления, блоком сравнения. кодов, оба входа которого подключеСО ны соответственно к выходам первого и второгЬ регистров, а выходы блока сравнения кодов и основной схемы управления соединены с входами дополнительной схемы управления, третий выход которой подключен к 1C входу гашения индикатора. а 00 ор 4ib 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (51)4 6 О1 В 7 06

OflHCAHHE ИЗОБРКтьниЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗ06РЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3910459/25-28 (22) 11.05.85 (46) 07.11.86. Бюл. № 41 (71) Львовский лесотехнический институт и Львовский политехнический институт (72) В.Г.Брандорф и В.А.Сясько (53) 620.179.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 49/022, кл. G 01 В 7/Об, 1976.

Дефектоскопия, 1981, № 12, с. 67-77. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ТОЛ1ЦИНОМЕР 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-цифрово-, го преобразователя, и цифровбй индикатор,основную схему управления, выходом соединенную с входом импуль„„SU„„1268943 А 1 сного источника тока и вторым входом аналого-цифрового преобразователя, а вход предназначен для подключения к сети, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения производительности измерения, он снабжен двухкоординатным блоком перемещения 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 основной схемы управления, блоком сравнения. кодов, оба входа которого подключены соответственно к выходам первого и второго регистров, а выходы блока сравнения кодов и основной схемы управления соединены с входами дополнительной схемы управления, третий выход которой. подключен к входу гашения индикатора..

1268943 2

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины крупногабаритных неферромагнитных 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 устройства,,на 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 10 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, двухкоординатный блок перемещения преобразователя 3 поля, содержащий два шаговых микродвнгателя 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 мик родвигателем 11, второй выход допол50

5$ нен с первым входом схемы 25 ИЛИ, выход схемы 25 ИЛИ соединен с входом одновибратора 26, выход которого соединен с первым входом схемы 2И 27, второй вход схемы 2И 27 соединен с выходом схемы 9 сравнения кодов, выход схемы 2И 27 соединен с первым (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 вторым нительной схемы 13 управления соединен с шаговым микродвигателем 12, Двухкоординатный блок перемещения преобразователя 3 поля выполнен в виде накладной несущей квадратной рамки, на которой закреплены два координатных шаговых микродвигателя 11 и 12 и преобразователь 3 поля так, что при вращении каждого из микродвигателеи 11 и 12 преобразователь

3 поля перемещается внутри рамки по соответствующей декартовой координате. Кинематическая схема двухкоординатного блока перемещения преобразователя аналогична кинематической схеме стандартного двухкоординатного самописца, например, типа

ПДС-021.

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, реверсивные распределители 22 и 23 импульсов управления шаговых микродвигателей 11 и 12, управляемый генератор 24 импульсов, схему

25 ИЛИ, одновибратор 26, схему 2И

27, счетчик 28 импульсов и дешифраgp тор 29. Входы счетных триггеров 16 и 17 соединены с выходом схемы 9 сравнения кодов, вход управляемого генератора 24 импульсов управле-. ния соединен с вторым выходом схемы

10 управления, выход управляемого генератора 24 импульсов соединен с первым входом схем ЗИ 18-21, прямой выход счетного триггера 16 соединен с вторым входом схемы ЗИ 18, 4О инверсный выход счетного триггера

16 соединен с вторым входом схемы

ЗИ 19, прямой выход счетного триггера 17 соединен с вторым входом схемы ЗИ 20, инверсныи выход счет-

4 ного триггера 17 соединен с вторым входом схемы ЗИ ?1, вход 14 соеди3 1 входами дешифратора 29, первый выход дешифратора 29 соединен с третьими входами схем ЗИ 18 и 19, второй выход дешифратора 29 соединен с третьими входами схем ЗИ 20 и 21 третий выход дешифратора соединен с вторым входом (гашение) индикатора 7. Выход схемы ЗИ 18 соединен с первым входом (вперед) реверсивного распределителя 22 импульсов, выход схемы ЗИ 19 соединен с вторым входом (назад) реверсивного распределителя 22 импульсов, выход схемы ЗИ 20 соединен с первым входом (вперед) реверсивного распределителя 23 импульсов, выход схемы

ЗИ 21 соединен с вторым входом (назад) реверсивного распределителя 23 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

На объект контроля (на фиг. 1 и

2 не показан) накладывают источник

2 поля и блок перемещения преобразователя 3 поля так, что источник

2 поля и преобразователь 3 поля находятся с разных сторон объекта кон-. троля. В исходном состоянии счетные триггеры 16 и 17 в произвольном состоянии, например, на прямом . выходе счетного триггера 16 — единица, а на прямом выходе счетного триггера 17 — нуль, в первом регистре 6 и дополнительном регистре 8 произвольные коды. В момент, (фиг.З) оператор подает на вход 14 команду

Пуск", которая, проходя через схему ИЛИ 25ь запускает одновибратор

26, на выходе которого устанавливает нуль и обнуляет счетчик 28; На первом выходе дешифратора 29 устанавливается единица, разрешая прохождение импульсов управления от управляемого генератора 24 через одну из схем ЗИ 18 или 19 и зависимости от состояния счетного триггера 16, Нуль на втором выходе дешифратора 29 блокирует схемы ЗИ 20 и 21. Нуль на третьем выходе дешифратора 29 запрещает включение индикатора 7.

В момент 1ь (фиг. 3) начинается преобразование величины ЭДС наведенной в преобразователе 3 поля, во временной интервал на выходе аналого-цифрового преобразователя 4, который в свою очередь, преобразуется функциональным преобразователем

5 н код, который минимален и ранен действительному значению толщины

268943

/ а?.=КЕ

4 ь

5

55 объекта контроля при соосном положении источника 2 поля и преобразова- теля 3 поля. При увеличении несоосности временной интервал на выходе аналого-цифрового преобразователя 4 уменьшается, а код нэ выходе функционального преобразователя 5 увеличивается.

В.момент t начала работы функционального преобразователя код с выхода первого регистра 6 переписивается в дополнительный регистр

8 и на время = -t =1/4ь где Т— полный цикл преобразования толщиномера, со второго выхода схемы 10 управления подается команда на saпуск 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 L преобразователя 3 поля по оси Х, причем где К вЂ” величина перемещения преобразователя 3 поля за один шаг шагового микроднигателя;

f — частота следования импульсов с выхода управляемого генератора 24.

В момент t окончания преобразования код с выхода функционального преобразователя 5 переписывается н первый регистр 6 и одновременно осуществляется сравнение кодов регистра 6 и дополнительного регистра 8, В момент t< начинается второй цикл преобразования, аналогичный первому. В момент t код с выхода первого регистра 6 переписывается в дополнительный регистр 8. В момент окончания преобразования код с выхода функционального преобразователя 5 записывается в регистр 6.

Вследствие того, что в первых двух циклах работы несоосность 1„ воз росла, код в первом регистре 6 больше кода в дополнительном регистре

8, и момент tg на выходе схемы 9 сравнения кодов появляется единица, происходит переключение счетных триггеров 16 и 17, поэтому импульсы с выхода управляемого генератора

24 импульсов поступают через схему

5 1

3И 19 на второй вход (назад) реверсивного распределителя 22 импульсов. Преобразователь 3 поля в интервале t„, -t« перемещается в сторону уменьшения f„ . Формируемый на выходе одновибратора 26 импульс длительностью 2,5 блокирует схему 2И ;?7 и запрещает прохождение импульсов с выхода схемы 9 сравнения кодов на первый (счетный) вход счетчика . ?8 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 t« окончания преобразования код первого регистра 6 больше кода дополнительного регистра 8, так как при работе привода в четвертом такте » возросло, и на выходе схемы

9 сравнения кодов появляется единица, которая через схему 2И 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 2И 27, проходящим через схему 25 ИЛИ, запус268943 Ь кается одновибратор 26, блокирующий, схему 2И 27 на время 2,5т. Далее устройство функционирует аналогично и выполняет ориентирование по координате „ Импульсы с выхода управляемого генератора 24 поступают через схему 3И 21 на второй вход (назад) реверсивного распределителя

23 импульсов„ вызывая перемещение

10 преобразователя 3 поля по координате в направлении уменьшения,„. В момент t код первого регистра 6 оказывается большим кода дополнительного регистра 8 на выходе схемы 9 сравнения кодов появляется единица, поступающая через схему 2И 27 на первый (счетный) вход счетчика.28.

На первом и втором выходах дешифратора 29 устанавливаются нули, на

20 третьем выходе дешифратора 29— единица, 1Чаговые микродвигатели останавливаются, индикатор 7 включается и индицирует показания толщиномера„ соответствующие истинному значе25 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

1268943

Составитель А.Бодров

Редактор Г.Гербер Техред Л.Олейник Корректор В.Синицкая

Заказ 6023/42

Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4(5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4