Устройство для раздельного контроля удельного

3I603l

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 06.1Ч.1970 (№ 1422861/18-10) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 01.Х.1971. Бюллетень ¹ 29

Дата опубликования описания 30.XI.1971

МПК 6 01г 27/00

Комитет по делам изобоетеиий и открытий пои Совете Министров

УДК 621.317.342.2(088.8) ссс, Авторы изобретения

В. П. Денискин, А. С. Попов и Л. И. Трахтенбер

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЬНОГО КОНТРОЛЯ УДЕЛЬНОГО

СОПРОТИВЛЕНИЯ И ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОПРОВОДНЬ1Х ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий. Известны устройства для раздельного контроля удельного сопротивления и площади поперечного сечения, содержащие блок получения квадратурных составляющих измеряемого вносимого напряжения и блок выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивления материала изделия, позволяющие контролировать указанные параметры при изменении их в широком диапазоне.

Г1редлагае»ое устройство обеспечивает более высокую точность контроля в широком диапазоне их измерения благодаря тому, что устройство снабжено блоком автоматического управления активной составляющей вносимого напряжения, выполненным в виде схемы деления, два входа которой подключены соответственно к выходам усилителей постоянного напряжения активной и реактивной составляющих, а выходы к цепям регулировки коэффициента усиления двух усилителей постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, входы которых соединены с выходом усилителя постоянного напряжения активной составляющей, причем выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к одному из входов сумматора, а выход второго — к входу решающего импульсного делителя напряжения и к одному из входов дифференциального усилителя постоянного напряжения.

На чертеже показана блок-схема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 переменного тока, датчик 2 вихревых токов проходного типа, компенсатор 8 напряжения холостого хода, усилитель 4 вносимого напряжения, фазочувствительные детекторы 5 и б, фазовращатели 7 и 8, усилители 9 и 10 постоянного напряжения, схему деления 11, усилители 12 и 18 постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления, сумматор 14, индикатор lo площади поперечного сечения, усилитель lб постоянного напряжения с дифференциальным входом, широтно-импульсный модулятор (ШИМ)

17, решающий 18 и следящий 19 импульсные делители напряжения (ИДН), индикатор 20 удельного сопротивления.

Устройство работает следующим образом.

От генератора 1 переменного тока запитывается токовая катушка датчика 2. Частота тока выбирается из условия ка))1, где а— наименьший радиус контролируемого изделия, К=1 тiтроо, о — круговая рабочая частота, o— наименьшая электропроводность материала изделия, тто — магнитная проницаемость ва30 куума.

С помощью компенсатора 3 напряжения холостого хода датчик 2 настраивается таким образом, чтобы в отсутствие контролируемого изделия напряжение на измерительный катушке датчика было равно нулю. При появлении в датчике 2 контролируемого изделия на его измерительной катушке возникает вносимое напряжение, которое усиливается усилителем

4 вносимого напряжения. С усилителя 4 напряжение подается на два фазочувствительных детектора 6 и 6, один из которых настроен в фазе, а другой — в квадратуре с током в задающей катушке датчика. Настройка фазочувствительных детекторов осуществляется с помощью фазовращaTeлей 7 и 8. В результате на выходе фазочувствительпого детектора

6 получаем активную (14еЬв-„), а на выходе фазочувствительногo детектора 6 — реактивную (I U») составляющую вносимого напряжения, поступающие Iia вход усилителей 9 и

l0, с выхода которых активная и реактивная составля1ощие поступают íà вход схемы деления 11.

На выходе схемы деления 11 полу.1аем напряжение, пропорциональное отношени1о активной и реактивной составляющих, а следовательно, и фазе вносимого напряжения, которая однозначно определяет величину параметра ка. Это напряжение подается на цепи регулировки коэффициента усиления усилителей 12 и 18 постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления. На вход усилителей 12 и 18 поступает напряжение активной составляющей с усилителя 9. В результате на выходе усилителя 12 получим напряжение Cih U„, а на выходе у силителя

18 — н а и р яж ен ие С йе Ьв„, где коэ ф ф и циенты

С; и Се изменяются при изменении параметра ка по -îîòâåòñòâóþùå,ìó закону. Напряжение

С1йеС вв С уСИЛИТЕЛя 12 И НВПряжЕНИЕ 1 в вв реактивной составляющей с усилителя 10 подаются на вход сумматора 14, где они суммирую гся по модулю. Выходное напряжение С1йе 1вв + j1 в11вв су ммятора, пропорitHonB.iünoe величине площади;1оперечного сечения, регистрируется индикатором 16 площади ПОперечн010 ceчени11, а raкже подается в блок выделения сигнала, пропорциоНЯЛЬНОГО ВСЛНЧИНЕ УДЕЛЬГIОГО СОПРОТ11ВЛЕНИЯ.

В BTQT iiie б 10к 110+BeTcsi напряжение

СЯеЬ „, с выхода усилителя 18 постоянного напряжения с регулируемым коэффициентом усиления.

Блок выделения сигнала, пропорционального величине удельного сопротивлен:.Isr материала изделия представляет собой мпожительно-делительное импульсное устройство и работает следующим образом.

ШИМ 17 выраоатывает прямоугольные имчульсы, относительная длительность которых, коэффициент заполнения) пропорциональна величине управляющего напряжения, поступающего с выхода усилителя 16 постоянного напряжения с дифференциальным входом, 316031

На один из входов усилителя 16 подается напряжение C>ReU»x с выхода усилителя 18 с регулируемым коэффициентом усиления. На другои вход усилителя 16 подается напряже5 пие отрицательной обратной связи, которая охватывает усилитель 16 и ШИМ 17. В цепи обратной связи включен ИДН 19, который изменяет амплитуду подаваемых па него с

ШИМ 17 прямоугольных импульсов так, что

10 она становится пропорцлональной напряжеНИIО = I СiЬебвв + I 1щ Ьвв I ПОСТУ ПЯЮЩЕМУ НЭ

Второй вход ИДН 19 с выхода сумматора 14, r. е., ИДН 19 производит операцию умножеI I I i SI .

15 Так как ИДН 19 включен в цепь обратной связи усилителя 16 с достаточно большим коэффициентом усплепля, то коэффициент передачи такой системы будет обратным коэф. фициенту переда ш цепи обратной связи, т. е., 20»anpsiжение iia выходе усилителя 16, а следовательно, и относительная длительность прямоугольных импульсов на выходе ШИМ

l7 будет прямо пропорциональна напряжешпо СЯ,U», и обратно пропорциональна на25 пряжен 110 ." = СЯ,U„,,f — 1,U»,). С выхода

ШИМ 17 прямоугольные импульсы подаются па один из входов ИДН 18, который преобразует эти ихп.ульсы так, что их амплитуда становлтся пропорциональной напряжению

30 C,Ð,U»,, подаваемому на второй вход ИДН

18 с выхода усилителя 18 с регулируемым коэффициентом усиления. После усреднения

cI ëaæHIIaioùè\1 фильтром напряжение с Bbiхода ИД1) 18, пропорциональное удельному сопротивле::iio материала:1зделия, регистрируется индикатором 20 удельного сопротивления.

Предмет изобретения

Устройство для раздельного контроля удель1! ого сопротивления и площади поперечного сечения электропроводных изделий, содер>кащее блок HÎлучен,1я квадратурных составляющих измеряемого conpoTHBления, внослмого пя11ряжеп11я, су ммятор, два IIH3H«BTopa, усилители постоянного напряжения активной и реактивной составляющих и блок выделения

50 сигнала, пропорционального величине удельного сопрот:.1влсния ма repnaла изделия, выпи llleilnый из дифференциального усилителя постояlиlОГО напряжения, широтllо-импульсного модулятора, следящего и решающего импульсного .1елгггеля напряжения, от;гичагоагееея тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерения, оно

cHBoiKeIi0 Олоком яВтомятическОГО у пряВления актив11ой составляющей вносимого напряже60 iiil», выполненным в виде схемы деления, два

Входа которой подключены соответственно к выходка усилителей постоянного напряжения активнои H реактивной составляющих, а выходы — к цепям регулировки коэффицлента

65 усиления двух усилителей постоянного напря3!6031

Составитель Т. Афонина

Техред А. А. Камышникова Корректор Е. И. Усова

Редактор С. И. Хейфиц

Заказ 3091/16 Изд. № 128! Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прн Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 жения с регулируемым коэффициентом усиления, входы которых соединены с выходом усилителя постоянного напряжения активной составляющей, причем выход первого усилителя с регулируемым коэффициентом усиления подключен к одному из входов сумматора, а выход второго — к входу решающего импульсного делителя напряжения и к одному из входов дифференциального усилителя

5 постоянного напряжения.

1

1 т" р

«» r