Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр

 

Изобретение относится к средствам магнитных измерений. Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр содержит обмотки 1, 2 намагничивания, блок (Б) 3 намагничивания , Б 4 управления, феррозонды 5, 6, магнетометры 7, 8, компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов , элементы 11-13 совпадения, счетчики 14-16 импульсов, Б 17 индикации, цифроаналоговые преобразователи 18, 19, триггеры 20, 23, 24, Б 21 исключения , компаратор 22, Б 25 формирования знака. Изобретение расширяет функциональные возможности путем од-- новременного измерения тока размагничивания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и абсолютного значения тока размагничивания каждого канала без периориентировки датчика. 2 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Ai (19) (И) (504 G 01 R 33 2

2 . gfPPPFQ /JAN ь ! 1 . И

Фие. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3957446/24-21 (22) 17.09.85 (46) 29.02.88. Бюл № 8 (71) Тюменский индустриальный институт им. Ленинского комсомола (72) С.А. Мусихин (53) 621. 317 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 917153, кл. G 01 R 33/12, 1980.

Захаров В.А. и др. Полуавтоматический цифровой коэрцитиметр КИФМ-3.Дефектоскопия. Свердловск: Наука, 1977, № 3, с. 132-133. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ФЕРРОЗОНДОВЫЙ

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ КОЭРЦИТИМЕТР (57) Изобретение относится к средствам магнитных измерений. Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр содержит обмотки

2 намагничивания, блок (Б) 3 намагничивания, Б 4 управления, феррозонды 5, 6, магнетометры 7, 8, компаратор 9, генератор 10 тактовых импульсов, элементы 11-13 совпадения, счетчики 14-16 импульсов, Б 17 индикации, цифроаналоговые преобразователи 18, 19, триггеры 20, 23, 24, Б 21 исключения, компаратор 22, Б 25 формирования знака. Изобретение расширяет функциональные возможности путем одновременного измерения тока размагничивания в двух взаимно перпендикулярных направлениях и абсолютного значения тока размагничивания каждого канала без периориентировки датчика.

2 ил.

1377789

Изобретение относится к средствам магнитных измерений и может быть использовано при неразрушающем контроле физико-механических свойств ферромагнитных материалов, в частности

5 для экспресс-определения величины и знака действующих одноосных механических напряжений.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей при одно" временном увеличении точности.

На фиг. 1 изображена блок-схема предлагаемого коэрцитиметра; на фиг. 2 — временные диаграммы его ра- 15 боты.

Автоматический феррозондовый дифференциальный коэрцитиметр содержит первую 1 и вторую 2 обмотки намагничивания, которые соединены с первым 20 и вторым выходами блока 3 намагничивания соответственно, вход которого соединен с первым выходом блока 4 управления, второй выход которого соединен с входами первого 5 и второго 6 25 феррозондов, выходы которых соединены соответственно с входами первого

7 и второго 8 магнитометров, последний подключен к компаратору 9. Выход генератора 10 тактовых импульсов сое- Зп динен с первыми входами первого 11, второго 12 и третьего 13 элементов совпадения, выходы которых соединены со счетными выходами соответственно первого 14, второго 15 и третьего 16 счетчиков импульсов, выходы которых соединены соответственно с первым входом блока 17 индикации и входами первого 18 и второго 19 цифроаналоговых преобразователей (ЦАП). Второй и третий входы элемента 11 соединены с выходами первого триггера 20 и блока

21 исключения. Выход первого магнитометра 7 через первый компаратор 22 соединен с первым входом второго триггера 23 и вторым входом элемента

12, третий вход которого соединен с выходом триггера 23 и первым входом блока 21, второй вход которого соединен с выходом третьего триггера 24 и третьим входом элемента 13, а выход— с первым входом блока 25 формирования знака, входом .второго 26 компаратора, третьим входом элемента 11 и первым входом триггера 20, второй вход которого соединен с входами управления

55 первого 14, второго 15 и третьего 16 счетчиков, вторым входом триггера 23, блока 25 и тактовым выходом блока 3.

Выход магнитометра 8 через третий компаратор 9 соединен с первым входом триггера 24 и третьим входом элемента 13. Третий и четвертый входы блока 21 соединены с выходами триггеров

23 и 24 соответственно. Второй вход триггера 24 соединен с тактовым выходом блока 3, а выход — с третьим входом блока 25. Выходы ЦАП 18 и 19 соединены с обмотками 1 и 2, соответственно.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения на устройство блок 4 формирует сигнал возбуждения, поступающий на входы феррозондов 5 и 6. Триггеры 20, 23 и 24 и счетчики 14-16 находятся в нулевом состоянии. После подачи с блока 4 управления импульса запуска U блок 3 намагничивания формирует импульс такта намагничивания U, используемый для синхронизации работы прибора и при однополярных намагничивающих импульсах U .. Импульсом такта намагничивания U триггеры 23, 24 и 20 переводятся в единичное состояние, счетчики 14-16 — в нулевое, блок 25 формирования знака — в нулевое. По окончании магнитной подготовки магнитометры 7 и 8 фиксируют остаточное поле, измеряемое феррозондами 5 и 6.

Компараторы 22 и 9 имеют уровень срабатывания, соответствующий нулевому полю, следовательно, на их выходах появляются. импульсы единичного уровня

U „è U если выбран дифференциальный режим. В том случае, если режим одноканальный, один из компараторов остается в нулевом состоянии. Выход режима работы осуществляется замыканием или размыканием (иммитирование нулевого сигнала феррозонда) входной цепи соответствующего магнитометра с помощью механического переключателя (не показан). При замкнутых входных цепях магнитометров осуществляется дифференциальный режим, при разомкнутой входной цепи одного (любого) из магнитометров — одноканальный.

Одновременно с появлением сигналов компараторов (или одного из них) на соответствующем входе элементов 12 и 13 на их выход начинает проходить последовательность тактовых импульсов генератора 10, регистрируемая счетчиками 15 и 16 импульсов и преобразуемая ЦАП 18 и 19 в аналоговую форму

1377789

I „ Iр (фиг. 2). Увеличение тока размагйичивания в соответствующем канале происходит до тех пор, пока величина размагничивающего тока посредством магнитной системы датчика не скомпенсирует остаточное поле контролируемого участка, фиксируемое феррозондом. При достижении нулевого поля в одном из каналов соответствую- 10 щий компаратор перебрасывается в нулевое состояние. обратным фронтом импульсов компараторов 9 и 22 триггеры

23 и 24 возвращаются в исходное состояние, запрещающее прохождение тактовых импульсов с генератора 10 на счетчики 15 и 16 импульсов, ограничивая величину тока размагничивания достигнутым уровнем. Блок 21 исключения предназначен для реализации двух 1

- режимов работы прибора: дифференциального и одноканального, и управляется ВыхОдными сигналами U„„ H U„> компараторов 9 и 22 и сигналами Uðð„, П р триггеров 23 и 24. Единичный уровень Ug „ на выходе блока 21 исключения разрешает прохождение тактовых импульсов U на счетчик 14, т.е. определяет начало отсчета тока размагничивания в выбранном режиме и появляется только в случае, когда отсутствует единичный уровень одного.из компараторов.

Таким образом, в дифференциальном режиме отсчет тока начинается, когда в одном из каналов размагничивания закончено, а в другом продолжается, в режиме измерения абсолютного значения параметра — с момента появления единичного уровня на выходе соответствующего компаратора, т.е. с момента возрастания тока размагничивания от нуля. Задним фронтом выходного положительного импульса Ug „ блока 21 исключения осуществляется в"звращение триггера 20 в исходное нуле45 вое состояние, тем самым запрещая дальнейшую работу блока индикации без предварительной магнитной подготовки. Кроме этого, задним фронтом импульса Ug „ осуществляется и перевод 50 в нулевое состояние счетчиков 15 и

16 импульсов посредством сигнала

U g кKоoмMп а р а т оoр а 2266, который скачком уменьшает величину тока размагничивания до нуля в обеих обмотках 1 и 2. Для формирования знака измеряемого параметра в индикаторе предназначен блок 25 формирования знака.

Импульсом такта намагничивания U блок 25 переводится в нулевое состояние. Единичное состояние блока 25 U соответствует знаку плюс на индикаторе и появляется, когда сигналы блока

21 исключения и триггера 24 положительного канала (в качестве положительного канала принимаем канал, состоящий из феррозонда 6, магнитометра 8 и компаратора 9, что имеет соответствующее обозначение на корпусе датчика) совпадают во времени. Если этого не происходит, блок индикации высвечивает знак минус, формируемый инверсией импульса такта намагничивания UH.

Триггеры 23 и 24 разового размагничивания необходимы для согласования процесса размагничивания с магнитной подготовкой. Блок 21 исключения позволяет отображать на индикаторе как абсолютное значение тока размагничивания, так и дифференциальную характеристику (так как характеристики каналов отъюстированы, показания индикатора соответствуют разнице токов двух каналов). Строгое равенство количества импульсов в индикаторе величине размагничивающего тока исключает погрешность от ухода частоты генератора 10 тактовых импульсов °

Предлагаемый коэрцитиметр обеспечивает высокую точность измерения абсолютной величины тока размагничивания эа счет строгой связи количества импульсов, регистрируемых индикатором, с величиной тока. Кроме того, в коэрцитиметре введен режим автоматического измерения разности токов размагничивания, измеренных дифференциальным датчиком в двух взаимноперпеникулярных направлениях с выводом информации в цифровой форме.

Формула изобретения

Автоматический ферроэондовый дифференциальный коэрцитиметр, содержащий генератор тактовых импульсов, выход которого соединен с первым входом первого элемента совпадения, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, а выход — со счетным входом первого счетчика импульсов, выход которого соединен с первым входом блока индикации, последовательно соединенные блок управления и блок

1377789 намагничивания, первый выход которого соединен с первой обмоткой намагничивания, первый феррозонд, выход которого соединен через первый магнитометр с входом первого компарато5 ра, второй- компаратор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем одновременного измерения тока размагничивания в двух взаимно перпен» дикулярных направлениях и абсолютного значения тока размагничивания каждого канала беэ переориентировки датчика при одновременном увеличении точ 1 ности, в него введены второй и третий элементы совпадения, второй и третий триггеры, второй и третий счетчики импульсов, первый и второй цифроаналоговые преобразователи, вто- О рые феррозонд, магнитометр, обмотка намагничивания, третий компаратор, блок исключения и блок формирования знака, причем первые входы второго и третьего элементов совпадения сое- р динены с выходом генератора тактовых импульсов, вторые — с выходом второго триггера, первым входом блока исключения, выходом третьего триггера и вторым входом блока исключения со- ЗО ответственно, а третьи — с выходом первого компаратора, первым входом второго триггера, выходом третьего компаратора и первым входом третьего триггера соответственно, выходы первого и третьего компараторов соединены соответственно с третьим и четвертым входами блока исключения, выход которого соединен с первым входом первого триггера, входом второго компаратора, третьим входом первого элемента совпадения и первым входом блока формирования знака, второй вход которого соединен с тактовым выходом блока намагничивания, вторыми входами первого, второго и третьего счетчиков импульсов, третий вход — с выходом третьего триггера, а выход — с вторым входом блока индикации, выход второго компаратора соединен с входами сброса второго и третьего счетчиков, счетные входы которых соединены соответственно с выходами второго и третьего элементов совпадения, а выходы соответственно через первый и второй цифроаналоговые преобразователи с первой и второй обмотками намагничивания, причем вторые обмотки намагничивания соединены с вторым выходом блока намагничивания, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй выход которого соединен с входами первого ферроэонда и второго феррозонда, подключенного через вто4 рой магнитометр к входу третьего компаратора.

1377789

Составитель А. Сазонов

Редактор E. Копча Техред Л.Сердюкова Корректор В. Бутяга

Заказ 8б8/42 Тираж 772 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретеии9 и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 .Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4