SU1384928A1 - Device for checking variation in wall thickness of cylindrical current-conducting shell - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к измерительной технике и имеет целью увеличение информативности контрол  при использовании электроконтактного устройства дл  измерени  разнотолщинности цилиндрической то- копровод щей оболочки за счет определени  также ее экстремальных (максимальной и минимальной) толщин по результатам трех измерений толщины в соответствующем поперечном сечении. Это устройство, в котором реализуетс  резистивный метод измере5The invention relates to a measurement technique and is aimed at increasing the information content of the control using an electrocontact device for measuring the thickness variation of a cylindrical conductive shell by also determining its extreme (maximum and minimum) thickness from the results of three thickness measurements in the corresponding cross section. This is the device in which the resistive measuring method is implemented.

Description

1313

(Л(L

f8f8

ооoo

СХ)CX)

4 со to4 with to

СХ)CX)

2}2}

Фг/г, /Fg / g, /

ни , содержит электроконтактный датчик 1 и блок измерени  и индикации, подключаемый последовательно с помощью синхронных коммутаторов к одной из трех групп 8, 9 или 15 электроконтактов датчика. В каждой группе имеетс  пара токовых и пара потенциальных электроконтактов. Две группы 8 и 9 электроконтактов закреплены на держател х 6 и 7 с возможностью перемещени  вдоль соответствующих пар 3 и 4 щтанг и могут быть установлены в общей плоскости диаметрально противоположно одна другой на рассто нии, завис щем от диаметра контролируемой оболочки. Треть  группа 15 электроконтактов закреплена на корпусе 2 устройства и расположена в плоскости, перпендикул рной плоскости размещени  первых двух групп. При измерени х толщины оболочки сигналы, подаваемые на токовые электроконтакты соответствующих групп, поступают на вычислительный блок, в котором по заданному алгоритму вычисл ют значени  толщины оболочки в местах размещени  этих электроконтактов, а по ним определ ют экстремальные значени  разно- толщинности. 4 ил.It contains an electrocontact sensor 1 and a measuring and indication unit connected in series using synchronous switches to one of three groups of 8, 9 or 15 electrocontacts of the sensor. In each group there is a pair of current and a pair of potential electrical contacts. Two groups of 8 and 9 electrical contacts are fixed on the holders 6 and 7 with the possibility of moving along the corresponding pairs 3 and 4 of the tongs and can be installed in a common plane diametrically opposite to each other at a distance depending on the diameter of the shell being tested. The third group of 15 electrical contacts is fixed on the device body 2 and is located in a plane perpendicular to the plane of placement of the first two groups. When measuring the thickness of the shell, the signals applied to the current electric contacts of the respective groups arrive at the computing unit, in which the thickness of the shell is calculated at the locations of these electric contacts using the specified algorithm, and the extreme thickness values are determined from them. 4 il.

1one

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  контрол  толщины оболочки кабел  из токопро- вод щего материала, например свинца, в процессе производства.The invention relates to a measurement technique and can be used to control the thickness of a cable sheath of conductive material, such as lead, during the manufacturing process.

Цель изобретени  - увеличение информативности контрол  за счет определени  также предельных значений толщины оболочки путем обеспечени  измерени  фактических толщин токопровод щей оболочки в трех заданных точках ее поверхности в соответствующем поперечном сечении.The purpose of the invention is to increase the information content of the control by also determining the limiting values of the thickness of the shell by providing measurement of the actual thickness of the conductive shell at three given points of its surface in the corresponding cross section.

На фиг. 1 представлен общий вид электроконтактного датчика устройства; на фиг. 2 - то же, в сечении, показывающем угловые положени  электроконтактных групп при контроле оболочек с различным наружным диаметром; на фиг. 3 - сечение электроконтактов одной из групп; на фиг. 4 - электрическа  блок-схема устройства дл  контрол  разнотолщинности, с помощью которой реализован резистивный метод измерени .FIG. 1 shows a general view of the electrocontact sensor device; in fig. 2 is the same in cross section showing the angular positions of the electric contact groups when inspecting shells with different outer diameters; in fig. 3 - section of electrical contacts of one of the groups; in fig. 4 is an electrical block diagram of a thickness control device with which a resistive measurement method is implemented.

Устройство содержит электроконтактный датчик 1, выполненный в виде корпуса 2, на котором закреплены три пары 3-5 параллельных направл ющих щтанг, две из которых 3 и 4 размещены под пр мым углом одна к другой и симметрично относительно третьей пары 5 щтанг. На первой и второй парах 3 и 4 щтанг установлены с возможностью перемещени  вдоль них держатели 6 и 7 первой группы 8 и второй группы 9 точечных подпружиненных электроконтактов (по четыре электроконтакта в каждой группе ). Держатели 6 и 7 подпружинены пружинами 10 и 11 соответственно и снабжены упорами 12 и 13, предназначенными дл  взаимодействи  с поверхностью объекта 14 контрол . Треть  группа 15 точечных подпружиненных электроконтактов неподвижно закреплена на корпусе 2, снабженном ручкой 16. Электроконтакты групп 8 и 9 раз0The device contains an electrocontact sensor 1, made in the form of a housing 2, on which three pairs of 3-5 parallel guide plates are fixed, two of which 3 and 4 are placed at right angles to one another and symmetrically with respect to the third pair of 5 glasses. On the first and second pairs 3 and 4, the shtangs are mounted with the possibility of moving along them holders 6 and 7 of the first group 8 and the second group of 9 point spring-loaded electrical contacts (four electrical contacts in each group). The holders 6 and 7 are spring-loaded with springs 10 and 11, respectively, and provided with stops 12 and 13, designed to interact with the surface of the test object 14. The third group of 15 point spring-loaded electrical contacts fixedly mounted on the housing 2, equipped with a handle 16. Electrical contacts of groups 8 and 9 times0

5five

00

5five

00

5five

мещены в общей плоскости, котора  перпендикул рна плоскости, в которой размещены электроконтакты группы 15. На третьей паре 5 щтанг установлена с возможностью перемещени  вдоль них планка 17, щарнирно св занна  с держател ми 6 и 7 двум  парами т г 18 и 19. Корпус 2 снабжен упорами 20, аналогичными упорам 12 и 13. Концы пар 3 и 4 штанг скреплены опорными планками 21 и 22 соответственно. К группам 8, 9 и 15 электроконтактов электроконтактного датчика 1 подключен блок 23 измерени  и индикации . Внещние электроконтакты в группах 8, 9 и 15  вл ютс  токовыми, внутренние - потенциальными. Токовые электроконтакты подключены через токовый коммутатор 24 к блоку 25 питани . Потенциальные электроконтакты подключены через работающий синхронно с токовым коммутатором 24 коммутатор 26 к измерительному усилителю 27, соединенному с блоком 25 питани  и формирователем 28 импульсов. Этот формирователь и блок 25 питани  через согласующий усилитель 29 подключены к аналого- цифровому преобразователю 30 и далее к цифровому вычислительному блоку 31.placed in a common plane, which is perpendicular to the plane in which the electrical contacts of group 15 are located. On the third pair 5, the bar 17 is mounted with the possibility of moving along them the bar 17, which is hingedly connected with the holders 6 and 7 by two pairs bar 18 and 19. Case 2 provided with lugs 20, similar to lugs 12 and 13. The ends of the pairs 3 and 4 of the rods are fastened with supporting bars 21 and 22, respectively. The measurement and display unit 23 is connected to the groups 8, 9 and 15 of the electrical contacts of the electrocontact sensor 1. External electrical contacts in groups 8, 9, and 15 are current, internal ones are potential. The current contacts are connected via the current switch 24 to the power supply unit 25. Potential electrical contacts are connected via a switch 26 working synchronously with a current switch 24 to a measuring amplifier 27 connected to a power supply unit 25 and a pulse shaper 28. This driver and power supply unit 25 are connected to analog-digital converter 30 and further to digital computing unit 31 through matching amplifier 29.

Устройство дл  контрол  разнотолщинности работает следующим образом.The device for controlling the thickness variation works as follows.

Ручку 61 и планку 17 вручную сближают бдна с другой. Под действием пар т г 18 и 19 держатели 6 и 7 перемещаютс  по парам 3 и 4 направл ющих щтанг, удал  сь один от другого. Далее электроконтакты группы 15 и ее упоры 20 ввод тс  в контакт с поверхностью объекта 14 контрол , а ручка 16 и планка 17 развод тс  до такого положени , в котором группы 8 и 9 электроконтактов также вход т в контакт с поверхностью объекта 14 контрол  в том же поперечном сечении. При этом электроконтакты этих групп контактируют с оболочкой в ее диаметральной плоскости, а контакты третьей группы - в плоскости, перпендикул рнойThe handle 61 and the bar 17 manually bring together the bdna with another. Under the action of the pairs 18 and 19, the holders 6 and 7 move along the pairs 3 and 4 of the guide shtang, moving away from one another. Next, the electrical contacts of the group 15 and its stops 20 are brought into contact with the surface of the control object 14, and the handle 16 and the bar 17 are moved to a position in which the groups 8 and 9 of the electrical contacts also come into contact with the surface of the control object 14 in the same cross section. In this case, the electrical contacts of these groups are in contact with the shell in its diametrical plane, and the contacts of the third group are in the plane perpendicular to

ей. После сопр жени  всех групп электроконтактов электроконтактного датчика 1 с объектом контрол  на токовые электроконтакты соответствующей группы через токовый коммутатор 24 подаетс  от блока 25 питани  токовый сигнал. Одновременно через , коммутатор 26 с потенциальных электроконтактов той же группы снимаетс  сигнал, подаваемый на измерительный усилитель 27, в котором он усиливаетс  и подаетс  далее в блок 25 питани  в качестве управл ющего воздействи  дл  стабилизации величины сигнала, снимаемого с потенциальных электроконтактов , на посто нном, заранее заданном уровне. В момент достижени  снимаемым потенциальным сигналом заданного уровн  формирователь 28 импульсов формирует сигнал ввода мгновенного значени  тока питани , усиленного согласующим усилителем 29, в аналого-цифровой преобразователь 30, где прин тый сигнал преобразуетс  в цифровой код. Цифровой сигнал вво- дитс  в цифровой вычислительный блок 31, где производитс  статистическа  фильтраци  информационного сигнала и его функциональное преобразование в значени  измеренных и рассчитанных по заранее вве- денной в блок 31 программе толщин AI, Д2 и Дз оболочки в месте размещени  функционирующей в данный момент времени группы электроконтактов соответственно. Подключение соответствующих групп электроконтактов осуществл етс  по заданной программе в соответствующие моменты времени .her. After interfacing all groups of electrical contacts of the contact sensor 1 with the test object, the current contacts of the corresponding group are supplied via the current switch 24 from the power supply unit 25 with a current signal. At the same time, through the switch 26, the potential electric contacts of the same group remove the signal supplied to the measuring amplifier 27, in which it is amplified and fed further to the power supply unit 25 as a control action to stabilize the magnitude of the signal removed from the potential electric contacts, at a constant predetermined level. At the moment the target potential signal reaches a predetermined level, the pulse shaper 28 generates an input signal of the instantaneous value of the supply current, amplified by matching amplifier 29, to the analog-to-digital converter 30, where the received signal is converted into a digital code. A digital signal is inputted into a digital computing unit 31, where statistical information filtering and its functional conversion to the measured and calculated by the thickness of AI, D2 and Dz shells programmed in block 31 at the location of the currently functioning time is performed. groups of electrical contacts, respectively. The connection of the corresponding groups of electrical contacts is carried out according to a given program at the appropriate points in time.

После определени  трех указанных значений толщин контролируемой оболочки в различных поперечных сечени х производитс  расчет максимальной и минималь- ной Атш толщин контролируемой оболочки по следующим формуламAfter determining the three indicated thicknesses of the tested shell in different cross sections, the maximum and minimum A thickness of the tested shell is calculated using the following formulas

А,+Аз //А,+АЗ д V , fA,+A. im -2 vV-о / I V-2уA, + Az // A, + AZ d V, fA, + A. im -2 vV-o / I V-2u

А, + Аз /A,-fАЗ 2 А,+АЗ . .,A, + AZ / A, -FAZ 2 A, + AZ. .

Лтах-YrV( ()Ltah-YrV (()

гдеА1,А2иАз - измеренные значени  тЪл- щин оболочки в ее соответствующем попе- речном сечении.where A1, A2iAz are the measured values of the shell thickness in its corresponding cross section.

Благодар  последовательному подведению электрического тока к контролируемой оболочке с помощью трех пар силовых токовых электроконтактов и измерению мгновенных значений тока в момент равенства зна- чений разности потенциалов на измерительных (потенциальных) электроконтактах за5 5 0 5 0 Due to the sequential supply of electric current to the controlled shell with the help of three pairs of power current electric contacts and measurement of instantaneous values of current at the moment of equality of the values of the potential difference on the measuring (potential) electric contacts for 5 5 0 5 0

5 five

00

5 five

0 0

данной величине, а также последующему вычислению предельных (экстрема.чьиых) значений разнотолщинности по результатам измерени  мгновенных значений тока с помощью цифрового вычислительного блока данное устройство позвол ет повысить оперативность процесса измерени  при заданной точности контрол  как благодар  минимизации объема выборки измеренных значений сигнала, так и программной компенсации дрейфов температурных и других параметров среды и оболочки и учету вли ни  изменени  диаметра оболочки на результаты измерени  ее разнотолщинности.this value, as well as the subsequent calculation of the limiting (extremum) values of the thickness variation from the measurement results of instantaneous current values using a digital computing unit, this device allows to increase the speed of the measurement process with a given accuracy of control, both by minimizing the sample size of the measured signal values, and compensation of the drift of temperature and other parameters of the environment and the shell and taking into account the effect of changes in the diameter of the shell on the measurement results of its different thickness.

Конструкци  электроконтактного датчика обеспечивает заданные углы между точками касани  электроконтакта в поперечном сечении контролируемой оболочки независимо от ее диаметра, диапазон изменени  которого определ етс  длиной направл ющих. Измерение трех фактических значений толщины оболочки в соответствующем поперечном сечении без испоотьзовани  перенастройки и дополнительных информативных параметров значительно упрощает процесс контрол .The design of the electrocontact sensor provides predetermined angles between the points of contact of the electrocontact in the cross section of the tested shell, regardless of its diameter, the range of variation of which is determined by the length of the guides. Measuring the three actual values of the shell thickness in the corresponding cross section without using a readjustment and additional informative parameters greatly simplifies the process of control.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  контрол  разнотолщинности цилиндрической токопровод щей оболочки , содержащее электроконтактный датчик , выполненный в виде корпуса и двух групп подпружиненных относительно корпуса электроконтактов, и подключенный к нему блок измерени  и индикации, отличающеес  тем, что, с целью увеличени  информативности контрол  за счет определени  также предельных значений толщины оболочки, оно снабжено размещенной в корпусе третьей группой электроконтактов, трем  парами закрепленных на корпусе параллельных направл ющих штанг, две из которых размещены под пр мым углом одна к другой симметрично относительно третьей пары, установленными на двух парах штанг с возможностью перемещени  вдоль них держател ми электроконтактов соответствующих двух групп с упорами, предназначенными дл  взаимодействи  с поверхностью объекта контрол , планкой, установленной с возможностью перемещени  вдоль штанги третьей пары, и двум  парами т г, шарнирно св зывающих планку и держатели, а электроконтакты двух групп, размещенные в держател х , .расположены в общей плоскости, перпендикул рной плоскости размещени  электроконтактов третьей группы.A device for monitoring the thickness variation of a cylindrical conductive envelope containing an electrocontact sensor made in the form of a housing and two groups of electrical contacts spring-loaded relative to the housing, and a measuring and indicating unit connected to it, in order to increase the information content of the control by also determining limit values shell thickness, it is provided with a third group of electrical contacts placed in the housing, three pairs of parallel guide rods mounted on the housing, two of which are placed at a right angle to one another symmetrically with respect to the third pair, mounted on two pairs of rods with the possibility of moving along them holders of electrical contacts of the respective two groups with stops designed to interact with the surface of the control object, a bar installed with the possibility of moving along the rods of the third pair, and two pairs of tg, hingedly connecting the bar and the holders, and the electrical contacts of the two groups, housed in the holders, are located in a common plane, perpendicular ikul molecular plane accommodating electric contacts of the third group. 2222 uz. zuz. z Фиг. JFIG. J 7777 Г R 2626 2525 2929 30thirty 3131 2727 2828 Фие. liPhie. li