Детектор металлических частиц

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для обнаружения металлических частиц в потоке жидкости или газа. Цель изобретения - повышение предельной чувствительности за счет снижения влияния вибраций кабеля на результаты контроля; достигается тем, что детектор, содержащий параллельный колебательный контур, образуемый катушкой обнаружения и емкостью, генератор и блок обработки сигнала, подключенные к колебательному контуру через двухпроводный кабель, снабжен дополнительной емкостью, включенной последовательно с основной емкостью колебательного контура, причем величина дополнительной емкости меньше величины основной емкости, а генератор подключен к основной емкости. 2 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5()5 G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4

0 с 4 (21) 4865615/28 (22) 11,09.90 (46) 30,11.92. Бюл. N. 44 (71) Самарский авиационный институт им. акад. С.П. Королева (72) В.И. Михайков, А.Ф. Воронов, Л.М. Логвинов и B.Н. Ерфилов (56) Патент Японии М 53-25501, кл. G 01 О 21/04, 1978.

Нераэрушающие методы контроля материалов и изделий. Сборник статей. /Под ред. проф. С.Т. Назарова, М.: ОНТИПРИБОР, 1964, с. 368. (54) ДЕТЕКТОР МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЧАСТИЦ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть исПредлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для обнаружения металлических частиц в потоке жидкости или газа гидро- и пневмосистем различных механизмов и устройства.

Известен детектор металлических частиц, содержащий катушку индуктивности и усилитель, соединенные кабелем и образующие совместно контур с самовозбуждающимися колебаниями.

Недостатком известного детектор является низкая защищенность от вибраций кабеля, которым соединены катушка и усилитель.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является анализатор магнитной суспензии, содержащий LC — контур, образуемый катушкой обнаружения и емкостью, и подключенные через двухпро Ы 1778671 А1 пользовано для обнаружения металлических частиц в потоке жидкости или газа.

Цель изобретения — повышение предельной чувствительности эа счет снижения влияния вибраций кабеля на результаты контроля, достигается тем, что детектор, содержащий параллельный колебательный контур, образуемый катушкой обнаружения и емкостью, генератор и блок обработки сигнала, подключенные к колебательному контуру через двухпроводный кабель, снабжен дополнительной емкостью, включенной последовательно с основной емкостью колебательного контура, причем величина дополнительной емкости меньше величины основной емкости, а генератор подключен к основной емкости, 2 ил. водной кабель к колебательному контуру генератор и блок обработки сигнала.

Недостатком данного детектора я вляется низкая предельная чувствительность из-за сильного влияния емкости соединительного кабеля на работу детектора при необходимости отдаления всех его элементов от катушки обнаружения (например, при значительных температурах в зоне установки катушки обнаружения). Влияния емкости кабеля приводит к появлению паразитных наводок при вибрации кабеля, а также ограничивает верхнюю резонансную частоту колебательного контура, в который включена эта катушка, что снижает его добротность.

Целью изобретения является повышение предельной чувствительности за счет снижения влияния вибраций кабеля на результаты контроля путем отстройки от влияния вариаций емкости этого кабеля, 1778671

Поставленная цель достигается тем, что детектор металлических частиц, содержащий параллельный колебательный контур, образуемый катушкой обнаружения и емкостью, и подключенные через двухпроводной кабель к колебательному контуру генератор и блок обработки сигнала, снабжен дополнительной емкостью, включенной последовательно с основной емкостью колебательного контура, причем величина дополнительной емкости меньше величины основной емкости, а генератор подключен к основной емкости.

На фиг. 1 представлена блок-схема детектора; на фиг. 2 — резонансная характеристика его колебательного контура.

Детектор содержит катушку обнаружения 1, которая включена в параллельный колебательный контур 2, основную емкость

3 колебательного контура 2, в которую входит емкость кабеля 4, подключенного параллельно к основной емкости 3 и соединяющего ее с генератором 5, К контуру 2 подключен также блок обработки сигнала 6 в виде, например, последовательно соединенных усилителя, компаратора и индикатора. В колебэтельный контур 2 введена дополнительная емкость 7, величина которой на порядок меньше величины основной емкости 3. Дополнительная емкость

7 включена последовательно с основной емl(OGTt lO 3.

Работа детектора осуществляется следующим образом.

Генератор 5 вырабатывает гармонические колебания, частота которых меньше резонансной чвстоты f< колебательного контура 2 настолько, что напряжение Up на основной емкости 3 соответствует середине левой части резонансной характеристики колебательного контура 2, образуемого катушкой обнаружения 1 и емкостями 3 и 7 (фиг. 2), Появление внутри катушки обнаружения 1 металлической частицы приводит к уменьшению или увеличению индуктивности катушки 1 в зависимости от того, ферромагнитная эта частица или нет. Изменение индуктивности катушки обнаружения 1 меняет резонансную частоту контура 2, что приводит к смещению по частоте его резонансной характеристики относительно час5

35 таты f< генератора 5 и соответствующему изменению напряжения Up на основной емкости 3 контура 2. Изменение этого напряжения Up фиксируется блоком обработки сигнала 6 как сигнал о появлении металлической частицы. Вибрации кабеля изменяют значение основной емкости 3 контура 2.

Возрастание величины основной емкости 3 приводит к уменьшению резонансной частоты 4 колебательного контура 2 и соответствующему увеличению напряжения U> на основной емкости 3. Однако увеличение напряжения Up ослабляется за счет уменьшения коэффициента передачи делителя из соединенных последовательно сопротивлений дополнительной емкости 7 и основной емкости 3. Уменьшение величины основной емкости 3 приводит к увеличению резонансной частоты fo колебательного контура 2 и соответствующему уменьшению напряжения Up на основной емкости 3. Однако уменьшение напряжения Up ослабляется за счет увеличения коэффициента передачи делителя из соединенных последовательно сопротивлений дополнительной емкости 7 и основной емкости 3, Таким образом, предлагаемое техниче-. ское решение позволяет снизить влияние емкости соединительного кабеля 4 на параметры колебательного контура 2 с катушкой обнаружения 1, т.е. позволяет отстроиться от влияния изменений емкости кабеля при

его вибрациях, что приводит к повышению предельной чувствительности, Формула изобретения

Детектор металлических частиц, содержащий параллельный колебательный контур, образуемый катушкой обнаружения и емкостью, генератор и блок обработки сигнала, подключенные к колебательному контуру через двухпроводной кабель, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения предельной чувствительности за счет снижения влияния вибраций кабеля на результаты контроля, он снабжен дополнительной емкостью, включенной последовательно с основной емкостью колебательного контура, причем величина дополнительной емкости меньше величины основной емкости, а генератор подключен к основной емкости, 1778671

У Уд

Фиг. 2

Составитель В. Михайков

Техред M.Mîðãåíòàë Корректор Е. Папп

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5