SU1670368A1 - Eddy-current thickness meter - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  неразрушающего измерени  толщины немагнитных электропровод щих изделий методом вихревых токов. Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  погрешности, обусловленной изменени ми удельной электрической проводимости в значительных пределах. Измерение толщины контролируемого издели  ведетс  вихретоковым преобразователем 9, вторична  ЭДС которого компенсируетс , усиливаетс , детектируетс  и регистрируетс  индикатором 15. Контроль удельной электрической проводимости ведетс  вихретоковым преобразователем 2, вторична  ЭДС которого компенсируетс , усиливаетс , детектируетс  и поступает на схему 17 сравнени . На второй вход схемы сравнени  поступает напр жение от преобразовател  16 частоты в напр жение, соединенного с генератором 8 высокой частоты. При изменении значени  удельной электрической проводимости на первом и втором выходах схемы 17 сравнени  по вл ютс  сигналы, поступающие на управл ющие элементы 18 и 19. Первый управл ющий элемент регулирует значение частоты генератора 8, а второй управл ет включением индикатора. Таким образом, показани  индикатора 15 незначительно завис т от изменени  удельной электрической проводимости контролируемого издели , а завис т от изменени  его толщины. 1 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used for non-destructive measurement of the thickness of non-magnetic electrically conductive products using the eddy current method. The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating the error due to changes in the specific electrical conductivity over a considerable range. The measurement of the thickness of the product being monitored is conducted by an eddy current transducer 9, the secondary EMF of which is compensated, amplified, detected and recorded by the indicator 15. The control of specific electrical conductivity is conducted by the eddy current transducer 2, the secondary EMF of which is compensated, amplified, detected and fed to the comparison circuit 17. The second input of the comparison circuit receives the voltage from the frequency converter 16 to the voltage connected to the high frequency generator 8. When the conductivity value changes, the first and second outputs of the comparison circuit 17 appear signals arriving at the control elements 18 and 19. The first control element controls the frequency value of the generator 8, and the second controls the turning on of the indicator. Thus, the indications of indicator 15 slightly depend on the change in the specific electrical conductivity of the product being monitored, but depend on the change in its thickness. 1 il.

Description

А BUT

JJ

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю изделий и может быть использовано дл  измерени  толщины немагнитных электропровод щих изделий, например листов проката.The invention relates to non-destructive testing of products and can be used to measure the thickness of non-magnetic electrically conductive products, such as rolled steel sheets.

Цель изобретени  - повышение точности путем исключени  погрешности, обусловленной изменени ми удельной электрической проводимости в значительных пределах.The purpose of the invention is to improve accuracy by eliminating the error due to changes in the specific electrical conductivity over a considerable range.

На чертеже представлена структурна  схема вихретокового толщиномера.The drawing shows a structural diagram of an eddy current thickness gauge.

Толщиномер содержит два канала: измерени  удельной электрической проводимости измерени  толщины, блоки управлени  и индикации. Канал измерени  удельной электрической проводимости содержит генератор 1 высокой частоты, вихре- токовый преобразователь 2, компенсатор 3 переменного напр жени , усилитель 4 переменного напр жени , фаэочувтствитель- ный детектор 5, усилитель 6 посто нного тока и фазорегул тор 7. Канал измерени  толщины содержит управл емый генератор 8 низкой частоты, вихретоковый преобразователь 9, компенсатор 10 переменного напр жени , усилитель 11 переменного напр жени , фазочувствительный детектор 12, усилитель 13 посто нного тока, фазорегул тор 14.The thickness gauge contains two channels: measurements of electrical conductivity, thickness measurements, control and display units. The conductivity measurement channel contains a high-frequency generator 1, an eddy current transducer 2, an alternating voltage compensator 3, an alternating voltage amplifier 4, a phaeo-sensitive detector 5, a direct current amplifier 6, and a phasor regulator 7. The thickness measurement channel contains control Low frequency generator 8, eddy current transducer 9, alternating voltage compensator 10, alternating voltage amplifier 11, phase-sensitive detector 12, direct current amplifier 13, phase regulator 14.

Блок управлени  и индикации состоит из индикатора 15, преобразовател  16 частоты в напр жение, схемы 17 сравнени , двух управл ющих элементов 18 и 19 и клю чевого элемента (без позиции).The control and display unit consists of an indicator 15, a frequency to voltage converter 16, a comparison circuit 17, two control elements 18 and 19, and a key element (without a position).

Вихретоковый толщиномер работает следующим образом.Eddy current thickness gauge works as follows.

Вихретоковые преобразователи 2 и 9 возбуждаютс  соответственно высокочастотным и низкочастотным напр жением от генераторов 1 и 8, Частота напр жени , поступающего от генератора 1 к преобразователю 2, выбираетс  из услови  минимальной чувствительности выходного сигнала преобразовател  2 к толщине контролируемого издели , а частота напр жени , поступающего от генератора 8 к преобразователю 9, первоначально выбираетс  из услови  (1):Eddy current transducers 2 and 9 are excited by high-frequency and low-frequency voltages from generators 1 and 8, respectively. The frequency of the voltage supplied from generator 1 to converter 2 is selected based on the minimum sensitivity of the output signal of the converter 2 to the thickness of the product being monitored, and the frequency of voltage supplied from generator 8 to converter 9, initially selected from condition (1):

JLff.-3.f- 3JLff.-3.f- 3

R ° R °

(М,(M,

где Т - толщина листового издели ;where T is the thickness of the sheet product;

обобщенный параметр, равный/  general parameter equal to /

-R V2ttf/ 0f7-R V2ttf / 0f7

R - радиус измерительной катушки преобразовател ;R is the radius of the measuring coil of the converter;

f - частота возбуждающего тока;f is the frequency of the exciting current;

АО магнитна  посто нна ;AO magnetic constant;

г; - удельна  электрическа  проводимость .g; - specific electrical conductivity.

Сигналы с выходов преобразователей 2 и 9 через компенсаторы 3 и 10 поступают наThe signals from the outputs of the converters 2 and 9 through the compensators 3 and 10 are fed to

усилители 4 и 11. Усиленные сигналы детектируютс  с помощью фазочувствительных детекторов 5 и 12, опорные напр жени  на которые поступают соответственно от генераторов 1 и 8 через фазорегул торы 7 и 14.amplifiers 4 and 11. The amplified signals are detected by phase-sensitive detectors 5 and 12, the reference voltages of which are received respectively from generators 1 and 8 through phase controllers 7 and 14.

0 Посто нное напр жение с выхода детектора 5, пропорциональное удельной электрической проводимости изделий, усиливаетс  усилителем 6 и поступает на вход схемы 17 сравнени . С выхода детектора 12 посто н5 ное напр жение, пропорциональное толщине контролируемого издели , усиливаетс  усилителем 13 и поступает на индикатор 15, по показани м которого суд т о результатах контрол .0 A constant voltage from the output of the detector 5, proportional to the specific electrical conductivity of the products, is amplified by the amplifier 6 and is fed to the input of the comparison circuit 17. From the output of the detector 12, a constant voltage, proportional to the thickness of the monitored product, is amplified by the amplifier 13 and is applied to the indicator 15, according to the indications which judge the results of the control.

0При отклонении значени  удельной0 When the specific value deviates

электрической проводимости от номинальной на выходе схемы 17 сравнени  по вл етс  сигнал, поступающий на входы управл ющих элементов 18 и 19. Упрэвл ю5 щий элемент 18 измен ет частоту напр жени  генератора 8 до тех пор, пока напр жение, поступающее от преобразовател  16 - Т.тоты в напр жение на второй вход схемы 17 сравнени , не компенсируетelectrical conductivity from the nominal output of the comparison circuit 17, a signal arrives at the inputs of the control elements 18 and 19. The control element 18 changes the frequency of the voltage of the generator 8 until the voltage coming from the converter 16 - T The voltages in the second input of the comparison circuit 17 do not compensate

0 напр жение, поступающее от усилител  6 нэ первый вход схемы 17 сравнени , т е. пока не выполнитс  условие/ -) РЧ аупрэв- п ющий элемент 19 включает индикатор 15 только на врем  измерени  Тем самым ис5 ключаетс  ели ние изменени  удельной электрической проводимости нэ результаты измерени  их толщины.0, the voltage from the amplifier 6 ne is the first input of the comparison circuit 17, i.e., until the condition / -) RF Au-ray element 19 turns on the indicator 15 only for the measurement time, thereby eliminating the change in the electrical conductivity ne thickness measurement results.

Claims (1)

Формула изобретени  Вихретоковый толщиномер, содержащий генератор высокой частоты, входом соединенный с ним первый вихрсгоковый преобразователь, последовательно соединенные первый компенсатор переменного напр жени , входом соединенный с выходом первого вихрето- кового преобразовател , первый усилитель пе- ременного напр жени , первый фаэочувствительный детектор и первый усилитель посто нного тока, первый фазорегул тор, вход которого соединен с выходом генератораDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An eddy current gauge comprising a high frequency generator, an input connected to it a first eddy current converter, a first AC voltage compensator connected in series, an input connected to the output of a first eddy current converter, a first voltage amplifier, a first photoelectric sensitive detector and a first amplifier direct current, first phase regulator whose input is connected to the generator output 0 высокой частоты, управл ющий элемент, генератор низкой частоты, входом соединенный с ним второй вихретоковый преобразователь последовательно соединенные второй компен сатор переменного напр жени , входом соеди0 high frequency, control element, low frequency generator, input connected to it second eddy current transducer in series connected second alternator of alternating voltage, input of connection 5 ненный с выходом второго преобразовател  второй усилитель переменного напр жени  второй фазочувствительный детектор и второй усилитель посто нного тока, второй фазорегул тор , вход которого соединен с выходом5, with the output of the second converter, the second amplifier of the alternating voltage, the second phase-sensitive detector and the second amplifier of the direct current, the second phase regulator, whose input is connected to the output генератора низкой частоты, и индикатор, отличающийс  тем, что. с целью повышени  точности, он снабжен схемой сравнени , вход которой соединен с выходом первого усилител  посто нного тока, а выход - с входом управл ющего элемента, преобразователем частоты в напр жение, вход которого соединен с вторым выходом генератора низкой частоты, а выход - с вторым входом схемы сравнени , ключевым элементом и вторым управл ющим элеменa low frequency generator, and an indicator, characterized in that. In order to increase accuracy, it is equipped with a comparison circuit, the input of which is connected to the output of the first DC amplifier, and the output - to the input of the control element, frequency to voltage converter, the input of which is connected to the second output of the low-frequency generator, and the output - with the second input of the comparison circuit, the key element and the second control element том, входом соединенным с вторым выходом схемы сравнени , а генератор низкой частоты выполнен управл емым по частоте. выход первого управл ющего элемента соединен с управл ющим входом генератора низкой частоты, выходы фазорегул торов соединены с вторыми входами соответствующих фазочувствительных детекторов, а выходы вторых управл ющего элемента и усилител  пост нного тока соединены с индикатором через ключевой элемент.a volume connected to the second output of the comparison circuit, and a low frequency oscillator made frequency controlled. the output of the first control element is connected to the control input of the low-frequency generator, the outputs of the phase regulators are connected to the second inputs of the respective phase-sensitive detectors, and the outputs of the second control element and the DC amplifier are connected to the indicator through a key element.