Преобразователь расстояние-интервал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера
Изобретение относитя к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и может быть использовано для определения толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин за счет расширения динамического диапазона и повышения помехоустойчивости. При измерении толщины обмотку источника намагничивающего поля и индукционный преобразователь накладывают соосно на разные стороны объекта контроля. Преобразователь 1 напряжения в ток создает намагничивающий ток, величина которого задается обратнопропорциональным преобразователем 13 длительности импульса в напряжение . Поочередно переключаемые ключи 6 и 10 коммутируют сигналы, поступающие на блок 7 интегрирования, определяется время их прохождения через О, фиксируемое схемой 9 управления , задающей цикл работы обратнопропорционального преобразователя 13 длительности импульса в напряжение и выдающей выходной сигнал с длительностью, определяемой измеряемой толщиной. 4 ил. СО
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСХИХ
РЕСПУ БЛИН..$U„,1281 (бц 4 0 О) В 7/06
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТХРЫТИЙ (21) 3937311/25-28 (22) 01.08,85 (46) 07.01.87. Бюл. ¹ 1 (71) Львовский лесотехнический институт (72) В.Г. Бранфорф, В.Л. Котляров и Е.А. Сергиенко (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 1033852,. кл. G 01 В 7/06, 1983. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РАССТОЯНИЕ-ИНТЕРВАЛ ВРЕМЕНИ ИНТЕГРИРУЮЩЕГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ТОЛЩИНОМЕРА (57) Изобретение относитя к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и может быть использовано для определения толщины крупногабаритных неферромагнитных изделий.
Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин за счет расширения динамического диапазона и повышения помехоустойчивости.
При измерении толщины обмотку источника намагничивающего поля и индукционный преобразователь накладывают соосно на разные стороны объекта контроля. Преобразователь 1 напряжения в ток создает намагничивающий ток, величина которого задается обратнопропорциональным преобразователем 13 длительности импульса в напряжение. Поочередно переключаемые ключи 6 и 10 коммутируют сигналы, поступающие на блок 7 интегрирования, определяется время их прохождения через "О", фиксируемое схемой 9 управления, задающей цикл работы обратнопропорционального преобразователя 13 длительности импульса в напряжение и выдающей выходной сигнал с длительностью, определяемой измеряемой толщиной. 4 ил.!
281872
23, регистр 24, блок 25 постоянной памяти и цифроаналоговый преобразователь 26.
Преобразователь расстояние-интервал времени работает следующим образом.
Обмотку 3 источника намагничива15 . ющего поля и индукционный преобра зователь 5 накладывают соосно на разные стороны объекта контроля (не показано) в контролируемой зоне.
При переходе счетчика 16 схемы 9 уп1
Изобретение относится к методам толщинометрии электромагнитными толщиномерами и может быть использовано для определения толщины крупногабаритных неферромагнитных иэделий.
Целью изобретения является расширение диапазона измеряемых толщин за счет расширения динамического диапазона и повышения помехоустойчивости.
На фиг. l представлена блок-схема преобразователя расстояние-интервал времени; на фиг. 2 — структура схемы управления; на фиг. 3 — схема обратно пропорционального преобразователя длительности импульса в напряжение; на фиг. 4 — временная диаграмма.
Преобразователь расстояние-интервал времени содержит соединенные последовательно преобразователь 1 напряжения в ток, первый ключ 2, обмотку 3 источника намагничивающего поля .и резистор 4. Преобразователь содер- жит также соединенные последовательно индукционный преобразователь 5, второй ключ 6, блок 7 интегрирования, нуль-орган 8 и схему 9 управления, к выходам которой подключены входы управления ключей 6 и 10.
Устройство содержит также третий ключ 10, включенный между общей точкой обмотки 3 источника намагничивающего поля и резистора 4 и входом блока 7 интегрирования, соединенные последовательно второй нуль-орган 11, подключенный к индукционному преобразователю 5 и ключ 12, выход которого подключен к схеме 9 управления.
Ус ройство содержит также преобразователь 13 длительности импульса в напряжение, включенный между выходами схемы 9 управления и входом преобразователя 1 напряжения в ток, и две клеммы 14 и 15, предназначенные соответственно для подачи тактовых импульсов, равных частоте сети, и для съема информационного сигнала.
Схема информационного сигнала.
Схема 9 управления содержит счетчик 16 (фиг. 2), элемент 2И 17, подключенный к входам счетчика 16 инвертор 18, подключенный к выходу элемента 2И 17, элемент 2И 19, подключенный к выходам счетчика 16, триггер 20, S-вход которого подключен к выходу элемента 2И 17 и элемент 2И 21, подключенный к выходу триггера 20 и элемента 2И 19.
Преобразователь 13 длительности импульса в напряжение осуществляет обратно пропорциональное преобразование указанных величин и содержит соединенные последовательно управляет мый генератор 22 (фиг. 3), счетчик равления из состояния "11" в состояние iipii происходит перенос в регистр 24 числа из счетчика 23, которое пропорционально предыдущему выходному интервалу преобразователя расстояние-интервал времени.
При этом на выходе блока 25 постоянной памяти появляется код, обратно пропорциональный коду регистра 24, а на выходе цифроаналогового преобразователя 26 появляется нап-
1 ряжение также обратно пропорциональное коду регистра 24. Таким образом, при установке счетчика 16 схемы 9 управления в состояние "00" на
Ф выходе преобразователя 1 напряжения в ток появляется ток, величина которого обратно пропорциональна величине предыдущего интервала времени „ .
Ключ 2 в это время замкнут, поэтому новый ток сразу же начинает протекать через обмотку 3 источника поля и резистор 4. Если на выходе индукционного преобразователя 5 при этом возникает сигнал, то нуль-орган Il размыкает ключ 12 и держат его разомкнутым, пока сигнал на выходе ино дукционного преобразователя 5 не станет равен нулю. Следующий после этого тактовый импульс ставит счетчик 16 в положение "Ol" (один). При этом ключ 2 размыкается, а ключ 6 замыкается. Ток через обмотку 3 источника намагничивающего поля уменьшается до нуля и начинается процесс интегрирования сигнала блоком 7 ино тегрирования. Одновременно нуль-орган II размыкает, ключ 12. После уменьшения сигнала до нуля нуль-орган 11 вкпючает ключ 12 и ближайший
1281872 после этого тактовый импульс устанавливает счетчик 16 в положение
"l0" (два). Ключ 6 размыкается, ключ 2.замыкается. Ток снова поступает в обмотку 3 источника намагничивающего поля. Нуль-орган 11 размыкает ключ 12. После уменьшения до нулевого значения сигнала на выходе индукционного преобразователя 5 нуль-орган 11 замыкает ключ 12. Ближайший после этого тактовый импульс устанавливает счетчик 16 в состоя-, ние "11" (три). При этом "1" с вь1хода элемента 2И 19 поступает на первый вход элемента 2И 21, на втором входе которого имеется "1" с выхода триггера 20, который был установлен в "1" при положении счетчика "01" сигналом 1 с выхода элемента 2И 17.
В результате на выходе элемента 2И
21 появляется "1", которая поступает на выход преобразователя расстояние-интервал времени.
Одновременно замыкается ключ 10 и напряжение на выходе блока 7 интегрирования начинает линейно умень шаться со скоростью, пропорциональной току преобразователя 1 напряжения в ток. В это же время происходит включение генератора 22 и в счетчик
23 поступают импульсы, число которых пропорционально длительности выходного импульса „ (счетчик 23 предварительно был установлен в "0", когда счетчик 16 был в положении "01"). В момент, когда напряжение на выходе блока 7 интегрирования становится равным нулю, нуль-орган 8 yct l I I танавливает .триггер 20 в 0, выходной импульс „ заканчивается, ключ
10 размыкается; так как при переходе счетчика 16 из положения "10" в положение "11" величина тока через обмотку 3 источника поля не меняется, то сигнал на выходе индукционного преобразователя 5 в этот момент не появляется и нуль-орган ll ключ
f0 !
12 не отключает. Поэтому следующий тактовый импульс устанавливает счетчик 16 в состояние "00". Задний фронт импульса с выхода элемента 2И
19 производит запись в регистр 24 числа из счетчика 23 и на выходе преобразователя 13 длительности импульса в напряжение устанавливается новое значение напряжения, обратно пропорциональное длительности выходного интервала времени „ . Ток, протекающий через обмотку 3 источника поля, также обратно пропорционален величине „ . После этого работа схемы повторяется аналогично описанному с новым значением тока на выходе преобразователя 1 напряже ния в ток. формула и з обретения
Преобразователь расстояние-интервал времени интегрирующего электромагнитного толщиномера, содержащий соединенные последовательно первый ключ, обмотку источника намагничивающего поля и резистор, соединенные последовательно индукционный преобразователь, второй ключ, блок интегрирования, нуль-орган и схему управления, третий ключ, включенный между общей точкой обмотки источника намагничивающего поля и резистора и входом блока интегрирования, и соединенные последовательно второй нуль-орган, подключенный к индукционному преобразователю, и четвертый ключ, выход которого подключен к схеме управления, выходы которой подключены к входам управления первого, второго, и третьего ключей, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых толщин, он снабжен соединенными последовательно преобразователем длительности импульса в напряжение и преобразователем напряжения в ток, включенными между выходом схемы управления и входом первого ключа, 128!872
}28}872
Составитель Ю. Глазков
Редактор А. Ворович Техред Н.Глущенко
Корректор С. Черни
Заказ 7251/35 Тираж б76
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий
113035, Москва, }}1-35 Раушская наб., д. 4/5
Подписное о
Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4
