[go: up one dir, main page]

RU3998U1 - ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER - Google Patents

ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER Download PDF

Info

Publication number
RU3998U1
RU3998U1 RU96110033/20U RU96110033U RU3998U1 RU 3998 U1 RU3998 U1 RU 3998U1 RU 96110033/20 U RU96110033/20 U RU 96110033/20U RU 96110033 U RU96110033 U RU 96110033U RU 3998 U1 RU3998 U1 RU 3998U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
key
terminal
terminals
resistor
Prior art date
Application number
RU96110033/20U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.С. Булатов
Н.А. Елисеева
М.Ю. Коротеев
В.А. Сясько
Original Assignee
Акционерное общество закрытого типа "Константа"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество закрытого типа "Константа" filed Critical Акционерное общество закрытого типа "Константа"
Priority to RU96110033/20U priority Critical patent/RU3998U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU3998U1 publication Critical patent/RU3998U1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Электромагнитный толщиномер, содержащий микроконтроллер, соединенный с ним индикатор и измерительный преобразователь, включающий программируемый делитель частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, повторитель, последовательно соединенные компаратор и логический элемент И, выход которого подключен к входу микроконтроллера, интегратор, состоящий из резистора и параллельно соединенных конденсатора и операционного усилителя, а также измерительный трансформаторный преобразователь, состоящий из излучающей катушки, подключенной одним выводом к соответствующему выводу первого ключа, на второй вывод которого подано напряжение питания, и двух приемных катушек, каждая из которых одним из своих выводов соединена соответственно с вторым и третьим ключами, другие выводы которых объединены с одним из выводов четвертого ключа, на другой вывод которого подано постоянное напряжение, и подключены к одному из входов повторителя, другой вход которого объединен с его выходом и подключен к одному из выводов резистора интегратора, другой вывод резистора соединен с одним из выводов пятого ключа, второй вывод которого соединен одновременно с конденсатором, операционным усилителем интегратора и с одним из выводов шестого ключа, другой вывод последнего соединен с вторым выводом конденсатора, выходом операционного усилителя и с одним из входов компаратора, вторые входы операционного усилителя и компаратора заземлены, управляющие выводы второго, третьего, четвертого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, управляющий вывод пятого ключа соединен с �An electromagnetic thickness gauge containing a microcontroller, an indicator connected to it, and a measuring transducer, including a programmable frequency divider, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, a repeater, a comparator and logical element And connected in series, the output of which is connected to the microcontroller input, an integrator consisting of a resistor and parallel connected capacitor and operational amplifier, as well as a measuring transformer transducer, consisting of and a radiating coil connected by one output to the corresponding output of the first key, to the second output of which a supply voltage is applied, and two receiving coils, each of which is connected to the second and third keys, respectively, by one of its terminals, the other leads of which are combined with one of the fourth key outputs , to the other terminal of which a constant voltage is applied, and connected to one of the inputs of the repeater, the other input of which is combined with its output and connected to one of the terminals of the integrator resistor, the other terminal the resistor is connected to one of the terminals of the fifth key, the second terminal of which is connected simultaneously with the capacitor, the operational amplifier of the integrator and one of the terminals of the sixth key, the other terminal of the latter is connected to the second terminal of the capacitor, the output of the operational amplifier and one of the inputs of the comparator, the second inputs of the operating the amplifier and the comparator are grounded, the control terminals of the second, third, fourth and sixth keys are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, the control terminal of the fifth key is connected to

Description

Элекфромагвифный толщиномерElectromagif Thickness Gauge

Полезная модель относится к контрольно-измерительной технике, а именно к устройствам для измерения толщины различных покрытий на металлических основах.The utility model relates to test equipment, namely, devices for measuring the thickness of various coatings on metal substrates.

Известен Толщиномер (см. описание изобретения к авт. св. N 1796885, кл. G01B 7/06, опубл. в 1993 г.), содержащий генератор, соединенный с ним индуктивный преобразователь, источник опорного напряжения, сумматор, индикатор, синхронизатор, устройство выборки-хранения, компаратор и усилитель.A known thickness gauge (see the description of the invention to ed. St. N 1796885, class G01B 7/06, published in 1993) containing a generator, an inductive converter connected to it, a voltage reference source, adder, indicator, synchronizer, device sampling-storage, comparator and amplifier.

Данная конструкция толщиномера позволила устранить влияние дрейфа амплитудного значения выходного сигнала усилителя на результаты измерения, однако устранение этого недостатка в известной конструкции не позволило в достаточной степени повысить точность измерений толщиномера, из-за невозможности устранить дрейфы амплитуды генератора, опорного напряжения, смещения компаратора, то есть дрейфа всего измерительного тракта.This design of the thickness gauge made it possible to eliminate the influence of drift of the amplitude value of the output signal of the amplifier on the measurement results, however, eliminating this drawback in the known design did not sufficiently improve the accuracy of measuring the thickness gauge, due to the inability to eliminate drifts of the generator amplitude, reference voltage, and comparator bias, i.e. drift of the entire measuring path.

Известен Вихретоковый толщиномер см. статью авторов В.А.Сясько и С.В.Илюшина Импульсный вихретоковый толщиномер диэлектрических покрытий. Журнал Дефектоскопия, N4, 1989 г., с. 52-58, рис.3 Приложение 1), содержащий микроконтроллер, индикатор и измерительный преобразователь, включающий программируемый делитель частоты (таймер), одновибратор, логический элемент, пиковый детектор, операционные усилители, ключи, первичный трансформаторный преобразователь, состоящий из излучающей катушки и двух приемных катушек.Known Eddy current thickness gauge see article by V.A.Syas'ko and S.V. Ilyushin. Pulse eddy current thickness gauge of dielectric coatings. Defectoscopy, N4, 1989, p. 52-58, Fig. 3 Appendix 1), containing a microcontroller, an indicator and a measuring transducer, including a programmable frequency divider (timer), a single vibrator, a logic element, a peak detector, operational amplifiers, keys, a primary transformer converter, consisting of a radiating coil and two receiving coils.

Недостатком известного толщиномера является то, что в процессе измерения толщины диэлектрических покрытий возникает необходимость поднимать через определенные интервалы времени измерительный трансформаторный преобразователь над покрытием для обновления внутренних параметров системы.A disadvantage of the known thickness gauge is that in the process of measuring the thickness of the dielectric coatings, it becomes necessary to raise the measuring transformer transducer above the coating at regular intervals to update the internal parameters of the system.

В качестве прототипа выбран известный ИндукционныйAs a prototype, the well-known Induction

интегрирующий толщиномер (см. статью автора Сясько В.А. Индукционный интегрирующий толщиномер. Журнал Дефектоскопия. N 12, 1990 г., с.47-52, Приложение 2). Он содержит микроконтроллер, индикатор и измерительный преобразователь, включающий программируемый делитель частоты, измерительный трансформаторный преобразователь, повторитель, компаратор, логический элемент, ключи и интегратор, включающий резистор и параллельно соединенные конденсатор и операционный усилитель.integrating thickness gauge (see author's article Syasko VA Induction integrating thickness gauge. Defectoscopy. N 12, 1990, p. 47-52, Appendix 2). It contains a microcontroller, an indicator and a measuring converter, including a programmable frequency divider, a measuring transformer converter, a repeater, a comparator, a logic element, keys and an integrator, including a resistor and a capacitor and an operational amplifier connected in parallel.

Недостатком известного индукционного интегрирующего толщиномера является то, что в процессе измерения толщины покрытий на металлических основах через определенные интервалы времени возникает необходимость поднимать измерительный трансформаторный преобразователь над покрытием для обновления ввнутренних параметров системы, что приводит к ограничению области применения толщиномера.A disadvantage of the known induction integrating thickness gauge is that in the process of measuring the thickness of coatings on metal substrates at certain intervals, it becomes necessary to raise the measuring transformer transducer above the coating to update the internal parameters of the system, which limits the scope of the thickness gauge.

Кроме того, в случае, когда оператором не обеспечиваются условия высоты подъёма измерительного трансформаторного преобразователя, появляются дополнительные погрешности измерений.In addition, in the case when the operator does not provide the conditions for the lifting height of the measuring transformer transducer, additional measurement errors appear.

Задача предлагаемого технического решения состоит в создании толщиномера, позволяющего расширить область его применения за счет исключения необходимости периодического подъёма измерительного трансформаторного преобразователя над контролируемБШ покрытием.The objective of the proposed technical solution is to create a thickness gauge that allows you to expand the scope of its application by eliminating the need for periodic lifting of the measuring transformer transducer over a controllable BS coating.

Поставленная задача достигается тем, что в электромагнитном толщиномере, содержащем микроконтроллер, соединенный с ним индикатор и измерительный преобразователь, включающий программируемый делитель частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, повторитель, последоватетельно соединенные компаратор и логический элемент И, выход которого подключен ко входу микроконтроллера, интегратор, состоящий из резистора и параллельно соединенных конденсатора и операционного усилителя, а также измерительный трансформаторный преобразователь, состоящий из излучающей катушки, подключенной одним выводом к соответствующему выводу первого ключа, на второй вывод которого подано напряжение питанЕ1я, и двух катушек, каждая из которых одним из своих выводов соединенаThe problem is achieved in that in an electromagnetic thickness gauge containing a microcontroller, an indicator connected to it and a measuring transducer including a programmable frequency divider, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, a repeater, sequentially connected comparator and logical element And, the output of which is connected to the input of the microcontroller , an integrator consisting of a resistor and a parallel-connected capacitor and operational amplifier, as well as a measuring nsformatorny converter, consisting of emitting coils connected with one terminal to a corresponding terminal of the first switch, the second terminal of which is energized pitanE1ya and two coils, each of which is one of its terminals connected

соответственно со вторам и третьим ключами, другие выводы коTopBix объединены с одним из выводов четвертого ключа, на другой вывод которого подано постоянное напряжение, и подключены к одному из входов повторителя, другой вход которого объединен с его выходом и подключен к одному из выводов резистора интегратора, другой вывод резистора соединен с одним из выводов пятого ключа, второй вывод которого соединен одновременно с конденсатором, операционнЕш усилителем интегратора и с одним из выводов шестого ключа, другой вывод последнего соединен со вторым выводом конденсатора, выходом операционного усилителя и с одним из входов компаратора, вторые входы операционного усилителя и компаратора заземлены, управляющие выводы второго, третьего, четвертого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, управляющий вывод пятого ключа соединен с выходом программируемого делителя частоты, второй вход логического элемента И соединен с одним из выходов микроконтроллера, в измерительный преобразователь дополнительно введены второй логический элемент И, второй резистор и компенсационный трансформаторный преобразователь, содержащий идентичные измерительному трансформаторному преобразователю излучающую и две приемные катушки, при этом излучающие катушки компенсационного и измерительного трансформаторных преобразователей соединены последовательно-согласно, а приемные катушки компенсационного трансформаторного преобразователя соединены последовательно-встречно соответственно с приемными катушками измерительного трансформаторного преобразователя, другие ВБШОды всех катушек компенсационного трансформаторного преобразователя заземлены, один из выводов второго резистора подключен к точке соединения первого резистора и пятого ключа, управляющий вывод которого соединен также с одним из входов второго логического элемента И, второй вход которого подключен к соответствующему выходу микроконтроллера, а выход второго логического элемента И подключен к управляющему выводу первого ключа, на второй вывод второго резистора подано опорное напряжение.respectively, with the second and third switches, the other TopBix outputs are combined with one of the outputs of the fourth switch, the other output of which is supplied with a constant voltage, and connected to one of the inputs of the repeater, the other input of which is combined with its output and connected to one of the terminals of the integrator resistor, the other terminal of the resistor is connected to one of the terminals of the fifth key, the second terminal of which is connected simultaneously with the capacitor, an operational amplifier of the integrator and one of the terminals of the sixth switch, the other terminal of the last connection with the second output of the capacitor, the output of the operational amplifier and with one of the inputs of the comparator, the second inputs of the operational amplifier and the comparator are grounded, the control outputs of the second, third, fourth and sixth keys are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, the control output of the fifth key is connected to the output of the programmable frequency divider, the second input of the logical element And is connected to one of the outputs of the microcontroller, the second logical element And, the second the first resistor and compensation transformer transducer, containing emitting and two receiving coils identical to the measuring transformer transducer, while the radiating coils of the compensation and measuring transformer transducers are connected in series according to, and the receiving coils of the compensation transformer transducer are connected in series-opposite to the receiving coils of the measuring transformer converter, other VBShody all coils comp The transformer converter is grounded, one of the terminals of the second resistor is connected to the connection point of the first resistor and the fifth key, the control terminal of which is also connected to one of the inputs of the second logic element AND, the second input of which is connected to the corresponding output of the microcontroller, and the output of the second logic element And is connected to the control terminal of the first key, a second voltage is applied to the second terminal of the second resistor.

Новым является введение в измерительный преобразователь электромагнитного толщиномера второго логического элемента И,New is the introduction of a second logical element And into the measuring transducer of electromagnetic thickness gauge And,

второго резистора и компенсационного трансформаторного преобразователя, содержащего идентичные измерительному трансформаторному преобразователю, излучающую и две приемные катушки.a second resistor and a compensation transformer transducer containing identical to the measuring transformer transducer, emitting and two receiving coils.

В отличие оФ прототипа, в котором первые два цикла преобразования осуществляются непосредственно на поверхности покрытия, а два последующих цикла - третий и четвертый проводят при поднятом над покрытием измерительном трансформаторном преобразователе, а затем в течении фиксированного времени повторяются только первые два цикла измерения и вычисляется толщина Т, при этом по истечении заданного времени производится обновление кодов, полученных ранее в третьем и четвертом циклах, предлагаемая конструкция электромагнитного толщиномера позволяет осуществлять все четыре цикла преобразования и вычисление толщины Т непрерывно непосредственно на поверхности контролируемого покрытия, исключив необходимость подъема измерительного трансформаторного преобразователя, тем самым обеспечив возможность расширения области применения толщиномера, например, в условиях ограниченного объема.In contrast to the prototype RP, in which the first two conversion cycles are carried out directly on the surface of the coating, and the second two cycles - the third and fourth are carried out with the transformer transducer raised above the coating, and then only the first two measurement cycles are repeated for a fixed time and the thickness T is calculated in this case, after a specified time, the codes obtained earlier in the third and fourth cycles are updated, the proposed design of the electromagnetic thickness gauge p Allows you to carry out all four conversion cycles and the calculation of the thickness T continuously directly on the surface of the controlled coating, eliminating the need for lifting the measuring transformer transducer, thereby making it possible to expand the scope of the thickness gauge, for example, in conditions of limited volume.

Кроме того, такая конструкция позволила исключить дополнительные погрешности измерений, которые возможны в прототипе, в случае, если не обеспечивались заданные условия высоты подъема измерительного трансформаторного преобразователя и фиксированного времени для обновления кодов третьего и четвертого циклов преобразования по вине оператора.In addition, this design made it possible to exclude additional measurement errors that are possible in the prototype, if the specified conditions of the lifting height of the measuring transformer transducer and a fixed time were not provided for updating the codes of the third and fourth conversion cycles due to the fault of the operator.

Заявляемый электромагнитный толщиномер поясняется чертежами:The inventive electromagnetic thickness gauge is illustrated by drawings:

на фиг.1 - представлена функциональная схема толщиномера;figure 1 - presents a functional diagram of a thickness gauge;

на фиг.2 - представлены диаграммы, иллюстрирующие работу толщиномера и таблица состояния ключей (. - замкнутое состояние ключа).figure 2 - presents diagrams illustrating the operation of the thickness gauge and a table of key conditions (. - closed state of the key).

Электромагнитный толщиномер (фиг.1) содержит микроконтроллер 1, индикатор 2 и измерительнЕлй преобразователь 3, включающий измерительный трансформаторный преобразователь 4, состоящий из излучающей катушки 5 и двух приемных катушек 6 и 7, компенсационный трансформаторный преобразователь 4, содержащий идентичные катушкам 5,6 и 7 излучающую катушку 5The electromagnetic thickness gauge (Fig. 1) contains a microcontroller 1, an indicator 2, and a measuring transducer 3, including a transformer measuring transducer 4, consisting of a radiating coil 5 and two receiving coils 6 and 7, a compensation transformer transducer 4, containing identical to the coils 5,6 and 7 radiating coil 5

и две приемные катушки 6 и Т , программируемый делитель частоты 8, повторитель 9, иитегратор, состоящий из операционного усилителя 10, конденсатора 11 и резистора 12, второй резистор 13, компаратор 14, первый логический элемент И 15, шесть ключей 16,17,18,19,20 и 21, второй логический ческий элемент И 22and two receiving coils 6 and T, a programmable frequency divider 8, a repeater 9, an iterator consisting of an operational amplifier 10, a capacitor 11 and a resistor 12, a second resistor 13, a comparator 14, the first logical element And 15, six keys 16,17,18 , 19,20 and 21, the second logical element And 22

Микроконтроллер 1 выполнен, например на микросхеме типа КР1816ВБ51.The microcontroller 1 is made, for example, on a chip type KR1816VB51.

Программируемый делитель частоты 8 выполнен, например на микросхеме типа КР580ВИ 53.Programmable frequency divider 8 is made, for example, on a chip type KR580VI 53.

Повторитель 9, операционный усилитель 10 и компаратор 14 выполнены, например на микросхемах типа КР544УД1.The repeater 9, the operational amplifier 10 and the comparator 14 are made, for example, on chips of the type KR544UD1.

Логические элементы И 15 и 22 ВБ полнены, например на микросхемах типа К155ЛИ.Logic elements And 15 and 22 WB are full, for example, on K155LI type microcircuits.

Ключ 16 - электронный и выполнен, например на транзисторе типа КТ818.The key 16 is electronic and is made, for example, on a transistor type KT818.

Ключи 17-21 - аналоговые и выполнены, например на микросхемах типа КР590КН2.The keys 17-21 are analog and are made, for example, on chips type KR590KN2.

Микроконтроллер 1 соединен с индикатором 2, другие выходы микроконтроллера подключены ко входам программируемого делителя частоты 8. Компаратор 14 последовательно соединен с первым логическим элементом И 15, выход которого подключен ко входу микроконтроллера 1. Излучающая катушка 5 измерительного трансформаторного преобразователя 4 подключена одним выводом к соответствующему выводу первого ключа 16, на второйThe microcontroller 1 is connected to the indicator 2, the other outputs of the microcontroller are connected to the inputs of the programmable frequency divider 8. The comparator 14 is connected in series with the first logic element And 15, the output of which is connected to the input of the microcontroller 1. The radiating coil 5 of the transformer 4 is connected by one output to the corresponding output first key 16, on the second

вывод которого подано напряжение питания. Каждая из приемных катушек 6 и 7 измерительного трансформаторного преобразователя 4 одним из своих выводов соединена соответственно со вторым 17 и третьим 18 ключами другие выводы которых объединены с одним из выводов четвертого 19 ключа, на другой вывод которого подано постоянное напряжение, и подключены к одному из входов повторителя 9. Другой вход повторителя 9 объединен с его выходом и подключен к одному из выводов резистора 12, другой вывод которого соединен с одним из выводов пятого 20 ключа. Второй вывод пятого 20 ключа соединен с параллельно соединенными конденсатором 11 и операционным усилителем 10 и с одним из выводов шестого 21 ключа. Другой вывод шестого 21whose output is powered. Each of the receiving coils 6 and 7 of the measuring transformer transducer 4 is connected by one of its terminals to the second 17 and third 18 keys, respectively, the other terminals of which are combined with one of the terminals of the fourth 19 key, the other terminal of which is supplied with constant voltage, and connected to one of the inputs repeater 9. The other input of the repeater 9 is combined with its output and connected to one of the terminals of the resistor 12, the other terminal of which is connected to one of the terminals of the fifth 20 key. The second terminal of the fifth key 20 is connected to a parallel-connected capacitor 11 and operational amplifier 10 and to one of the terminals of the sixth 21 key. Another conclusion of the sixth 21

ключа соединен со вторым выводом конденсатора 11, выходом операционного усилителя 10 и с одним из входов компаратора 14. Вторые входы операционного усилителя 10 и компаратора 14 заземлены. Управляющие выводы второго 17, третьего 18, четвертого 19 и шестого 21 ключей соединены с соответствующими выходами микроконтроллера 1. Управляющий вывод пятого 20 ключа соединен с выходом программируемого делителя частоты 8. Второй вход первого логического элемента И 15 соединен с одним из выходов микроконтроллера 1. Излучающая катушка 5 компенсационного трансформаторного преобразователя 4 соединена последовательно-согласно с излучающей катушкой 5 измерительного трансформаторного преобразователя 4. Приемные катушки 6 и 7 компенсационного трансформаторного преобразователя 4 соединены последовательно-встречно с приемнЕши катушками б и 7 измерительного трансформаторного преобразователя 4. Другие выводы всех катушек 5,6и 7 компенсационного трансформаторного преобразователя 4 заземлены. Один из выводов второго резистора 13 подключен к точке соединения первого резистора 12 и пятого 20 ключа, управляющий вывод которого соединен также с одним из входов второго логического элемента И 22, второй вход которого подключен к соответствующему выходу микроконтроллера 1. Выход второго логического элемента И 22 подключен к управляющему выводу первого 16 ключа. На второй вывод второго резистора 13 подано опорное напряжение.the key is connected to the second output of the capacitor 11, the output of the operational amplifier 10 and with one of the inputs of the comparator 14. The second inputs of the operational amplifier 10 and the comparator 14 are grounded. The control outputs of the second 17, third 18, fourth 19 and sixth 21 keys are connected to the corresponding outputs of the microcontroller 1. The control output of the fifth 20 key is connected to the output of the programmable frequency divider 8. The second input of the first logic element And 15 is connected to one of the outputs of the microcontroller 1. Radiating the coil 5 of the compensation transformer converter 4 is connected in series with the radiating coil 5 of the measuring transformer converter 4. The receiving coils 6 and 7 of the compensation transformer nsformatornogo converter 4 connected in series with oppositely-priemnEshi coils b and 7 a measuring converter transformer 4. The other terminals of all coils 7 5,6i compensating inverter transformer 4 are grounded. One of the terminals of the second resistor 13 is connected to the connection point of the first resistor 12 and the fifth key 20, the control terminal of which is also connected to one of the inputs of the second logical element And 22, the second input of which is connected to the corresponding output of the microcontroller 1. The output of the second logical element And 22 is connected to the control output of the first 16 key. The second output of the second resistor 13 is supplied with a reference voltage.

Электромагнитный толщиномер работает следующим образом.An electromagnetic thickness gauge operates as follows.

Работа толщиномера синхронизируется микроконтроллером 1 в соответствии с записанной в память программой функционирования. Алгоритм работы измерительного преобразователя поясняется временной диаграммой и таблицей состояния ключей 16-21 на фиг.2. Работа программируемого делителя частоты 8 синхронизируется сигналами Up(t) с периодом следования . и Контроль , разрешающим работу программируемого делителя частоты 8. При проведении измерения измерительный трансформаторный преобразователь 4 устанавливается на покрытие изделия. Для опре)целения толщины покрытия Т работа измерительного трансформаторного преобразователя 4 строится в четыре цикла. ВThe work of the thickness gauge is synchronized by the microcontroller 1 in accordance with the program of functioning recorded in the memory. The operation algorithm of the measuring transducer is illustrated by a time diagram and a state table of keys 16-21 in figure 2. The work of the programmable frequency divider 8 is synchronized by signals Up (t) with the repetition period. and Control permitting the operation of the programmable frequency divider 8. During the measurement, the measuring transformer converter 4 is installed on the coating of the product. To determine the coating thickness T, the operation of the measuring transformer transducer 4 is built in four cycles. IN

первом цикле преобразования в момент to начала преобразования (фиг.2) подается разрешающий сигнал Up(t) на вход логическогоthe first conversion cycle at the time before the start of the conversion (Fig. 2) an enable signal Up (t) is supplied to the input of the logical

элемента И 22 и замыкается ключ 17, коммутирующий выход последовательно-встречно включенных катушек б и 6 на вход повторителя 9. В момент t замыкается ключ 16 и через излучающие катушки 5 и 5 начинает протекать ток i(t) (фиг.2г). В этот же момент замыкается ключ 20 и размыкается ключ 21. На последовательно-встречно включенных катушках б и 6 наводится результирующая ЭДС ei(t) (фиг.2д), обратно пропорциональнаяof the element And 22, and the key 17 is closed, the switching output of the coils 6 and 6 connected in series to the input of the follower 9. At time t, the key 16 is closed and the current i (t) flows through the radiating coils 5 and 5 (Fig. 2d). At the same moment, the key 20 closes and the key 21 opens. On the coils 6 and 6 connected in series and opposite, the resulting EMF ei (t) is induced (Fig. 2e), inversely proportional

толщине покрЕггия Т, подаваемая через повторитель 9 на вход ингратора. В момент t.2 напряжение на выходе интегратора Uj, пропорционально площади ЭДС ei(t) и площади величин напряжений смещения элементов, входящих в состав измерительного преобразователя 4. При использовании идентичных по характеристикам измерительного трансформаторного преобразователя 4 и компенсационного трансформаторного преобразователя 4, расположенных так, что компенсационный трансформаторный преобразователь 4 удален от покрытия и измерительного трансформаторного преобразователя 4 на расстояние, исключающее их взаимное влияние, площадь ЭДС ei(t) пропорциональна вносимому потокосцеплениюthe thickness of the cover T supplied through the repeater 9 to the input of the inhaler. At time t.2, the voltage at the output of the integrator Uj is proportional to the area of the EMF ei (t) and the area of the bias voltages of the elements included in the transducer 4. When using identical transformer transducer 4 and compensation transformer transducer 4, identical in characteristics, that the compensation transformer transducer 4 is removed from the coating and the measuring transformer transducer 4 at a distance that excludes their mutual influence, area EMF ei (t) proportional to the flux current Insertion

Ygi(T). В момент времени t.2 снимается разрешающий сигнал Up{t),Ygi (T). At time t.2, the enable signal Up (t) is taken,

размыкаются ключи 16 и 17, замыкается ключ 19, на вход логического элемента И 15 подается разрешающий сигнал Uox(t), приthe keys 16 and 17 open, the key 19 closes, the enable signal Uox (t) is supplied to the input of the logic element And 15, when

этом на выходе логического элемента И 15 формируется передний фронт временного интервала Uox(t). В этот же момент времени напряжение Ug(t) начинает линейно уменьшаться, достигая нулевого значения в момент времени 1;зг то вызывает срабатываниеthis at the output of the logical element And 15 the leading edge of the time interval Uox (t) is formed. At the same time, the voltage Ug (t) begins to decrease linearly, reaching zero at time 1; zg then triggers

компаратора 14, и на выходе логического элемента И 15 формируется задний фронт импульса и (t), длительность которого обратно пропорциональна толщине покрытия Т. После этого снимается разрешающий сигнал ) со входа логического элемента И 15,comparator 14, and at the output of the logic element And 15 a trailing edge of the pulse and (t) is formed, the duration of which is inversely proportional to the thickness of the coating T. After that, the enable signal is removed) from the input of the logical element And 15,

размыкаются ключи 19 и 20, замыкается ключ 21. Временной интервал t.2 - tj микроконтроллер 1 квантует импульсами частотой f и подсчитывает код N1 (t3-t2)f, пропорциональный напряжению на выходе интегратора и в момент t.2 и, соответственно, площади ЭДС ei(t) и площади величин напряжений смещения элементов, входящих в состав измерительного трансформаторногоthe keys 19 and 20 open, the key 21 closes. The time interval t.2 - tj the microcontroller 1 quantizes with pulses of frequency f and counts the code N1 (t3-t2) f, proportional to the voltage at the output of the integrator and at time t.2 and, accordingly, the area EMF ei (t) and the area of the values of the bias voltages of the elements that make up the measuring transformer

преобразователя 4.transducer 4.

Аналогично во втором цикле преобразования подсчитывается код N2, пропорциональный площади ЭДС е2 (t) и площади величинSimilarly, in the second conversion cycle, the N2 code is calculated, which is proportional to the EMF area e2 (t) and the area of quantities

напряжений смещения элементов, входящих в состав измерительного трансформаторного преобразователя 4. Отличие заключается в том, что в момент начала второго цикла преобразования, соответствующего моменту to начала первого цикла преобразованияthe bias voltages of the elements that make up the measuring transformer 4. The difference is that at the beginning of the second conversion cycle, corresponding to the time to the beginning of the first conversion cycle

замыкается ключ 18 вместо ключа 17. В момент окончания преобразования код N2 пропорционален площади ЭДС ) и площадиcloses the key 18 instead of the key 17. At the end of the conversion, the code N2 is proportional to the EMF area) and the area

величин напряжений смещения элементов, входящих в состав измерительного трансформаторного преобразователя 4. В свою очередь площадь ЭДС e2(t) пропорциональна вносимому потокосцеплениюthe bias voltages of the elements that make up the measuring transformer 4. In turn, the EMF area e2 (t) is proportional to the introduced flux linkage

Ув2(Т).UV2 (T).

В третьем и четвертом циклах преобразования подсчитываются коды N10 И N20, пропорциональные площади величин напряжения смещений элементов, входящих в состав измерительного преобразователя 4. В отличие от первого и второго циклов, в момент, соответствующий t, ключ 16 остается разомкнутЕш, а ключи 17 иIn the third and fourth conversion cycles, codes N10 and N20 are calculated, which are proportional to the area of the bias voltage values of the elements included in the transmitter 4. In contrast to the first and second cycles, at the moment t, key 16 remains open, and keys 17 and

18 замЕокаются в третьем и четвертом циклах, соответственно, и ЭДС на катушках 6 и б , а также 7 и 7 не наводятся.18 are locked in the third and fourth cycles, respectively, and the EMF on coils 6 and b, as well as 7 and 7 are not induced.

По окончании четвертого цикла преобразования микроконтроллером 1 вычисляется отношение;At the end of the fourth conversion cycle, the ratio is calculated by the microcontroller 1;

п (N1 - N10)/(N2 - N20).n (N1 - N10) / (N2 - N20).

Таким образом, в соответствии с выше сказанным, п равно отношению вносимых потокосцеплений в1() V в2 (), темThus, in accordance with the above, n is equal to the ratio of the introduced flux linkages v1 () V to2 (),

самым исключается зависимость п от аддитивной и мультипликативной составляющих характеристики преобразования и подавляется влияние магнитных свойств основания на п.the dependence of n on the additive and multiplicative components of the conversion characteristic is thereby excluded and the influence of the magnetic properties of the base on n is suppressed.

После этого микроконтроллер 1 по предварительно снятой и записанной в память характеристике вЕЛ числяет толщину покрытия Т и выдает результат измерения на цифровой индикатор 2.After that, the microcontroller 1, based on the previously taken and stored in the memory characteristic, VEL calculates the coating thickness T and gives the measurement result to digital indicator 2.

Таким образом, предлагаемый электромагнитный толщиномер позволяет расширить область его применения за счет исключения необходимости периодического форматорного преобразователя Thus, the proposed electromagnetic thickness gauge allows you to expand the scope of its application by eliminating the need for a periodic transformer

АОЗТAOZT

-%. : .-%. :.

Ччк АЭТррыChchk AETrra

% / : % /:

Сясько в.А.Syasko V.A.

Булатов А.С.Bulatov A.S.

Елисеева Н.А. Коротеев М.Ю. Сясько в.А. подъёма измерительного транснад контролируемым покрытием.Eliseeva N.A. Koroteev M.Yu. Syasko V.A. lifting measuring transnad controlled coverage.

Claims (1)

Электромагнитный толщиномер, содержащий микроконтроллер, соединенный с ним индикатор и измерительный преобразователь, включающий программируемый делитель частоты, входы которого соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, повторитель, последовательно соединенные компаратор и логический элемент И, выход которого подключен к входу микроконтроллера, интегратор, состоящий из резистора и параллельно соединенных конденсатора и операционного усилителя, а также измерительный трансформаторный преобразователь, состоящий из излучающей катушки, подключенной одним выводом к соответствующему выводу первого ключа, на второй вывод которого подано напряжение питания, и двух приемных катушек, каждая из которых одним из своих выводов соединена соответственно с вторым и третьим ключами, другие выводы которых объединены с одним из выводов четвертого ключа, на другой вывод которого подано постоянное напряжение, и подключены к одному из входов повторителя, другой вход которого объединен с его выходом и подключен к одному из выводов резистора интегратора, другой вывод резистора соединен с одним из выводов пятого ключа, второй вывод которого соединен одновременно с конденсатором, операционным усилителем интегратора и с одним из выводов шестого ключа, другой вывод последнего соединен с вторым выводом конденсатора, выходом операционного усилителя и с одним из входов компаратора, вторые входы операционного усилителя и компаратора заземлены, управляющие выводы второго, третьего, четвертого и шестого ключей соединены с соответствующими выходами микроконтроллера, управляющий вывод пятого ключа соединен с выходом программируемого делителя частоты, второй вход логического элемента И соединен с одним из выходов микроконтроллера, отличающийся тем, что в измерительный преобразователь дополнительно введены второй логический элемент И, второй резистор и компенсационный трансформаторный преобразователь, содержащий идентичные измерительному трансформаторному преобразователю излучающую и две приемные катушки, при этом излучающие катушки компенсационного и измерительного трансформаторных преобразователей соединены последовательно-согласно, а приемные катушки компенсационного трансформаторного преобразователя соединены последовательно-встречно соответственно с приемными катушками измерительного трансформаторного преобразователя, другие выводы всех катушек компенсационного трансформаторного преобразователя заземлены, один из выводов второго резистора подключен к точке соединения первого резистора и пятого ключа, управляющий вывод которого соединен также с одним из входов второго логического элемента И, второй вход которого подключен к соответствующему выходу микроконтроллера, а выход второго логического элемента И подключен к управляющему выводу первого ключа, на второй вывод второго резистора подано опорное напряжение.An electromagnetic thickness gauge containing a microcontroller, an indicator connected to it, and a measuring transducer, including a programmable frequency divider, the inputs of which are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, a repeater, a comparator and logic element And connected in series, the output of which is connected to the microcontroller input, an integrator consisting of a resistor and parallel connected capacitor and operational amplifier, as well as a measuring transformer transducer, consisting of and a radiating coil connected by one output to the corresponding output of the first key, to the second output of which a supply voltage is applied, and two receiving coils, each of which is connected to the second and third keys, respectively, by one of its terminals, the other conclusions of which are combined with one of the fourth key outputs , to the other terminal of which a constant voltage is applied, and connected to one of the inputs of the repeater, the other input of which is combined with its output and connected to one of the terminals of the integrator resistor, the other terminal the resistor is connected to one of the terminals of the fifth key, the second terminal of which is connected simultaneously with the capacitor, the operational amplifier of the integrator and one of the terminals of the sixth key, the other terminal of the latter is connected to the second terminal of the capacitor, the output of the operational amplifier and one of the inputs of the comparator, the second inputs of the operating the amplifier and the comparator are grounded, the control terminals of the second, third, fourth and sixth keys are connected to the corresponding outputs of the microcontroller, the control terminal of the fifth key is connected to by the output of the programmable frequency divider, the second input of the logical element And is connected to one of the outputs of the microcontroller, characterized in that the second logical element And, the second resistor and the compensation transformer converter, containing emitting and two receiving coils identical to the measuring transformer converter, are additionally introduced into the measuring transducer this radiating coil compensation and measuring transformer transducers are connected in series but, and the receiving coils of the compensation transformer converter are connected in series and counterclockwise respectively to the receiving coils of the measuring transformer converter, the other terminals of all the coils of the compensation transformer converter are grounded, one of the terminals of the second resistor is connected to the connection point of the first resistor and the fifth key, the control terminal of which is also connected to one of the inputs of the second logical element AND, the second input of which is connected to the corresponding output ikrokontrollera, and the output of the second AND gate is connected to the control terminal of the first switch, the second terminal of the second resistor is supplied reference voltage.
RU96110033/20U 1996-05-21 1996-05-21 ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER RU3998U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110033/20U RU3998U1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU96110033/20U RU3998U1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU3998U1 true RU3998U1 (en) 1997-04-16

Family

ID=48266217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU96110033/20U RU3998U1 (en) 1996-05-21 1996-05-21 ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU3998U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS61175574A (en) Method and circuit device for removing direct current voltage component of capacitive alternating current voltage divider
KR20020065631A (en) Method and apparatus for active isolation in inductive loop detectors
US5018391A (en) Inductive flow meter
RU3998U1 (en) ELECTROMAGNETIC THICKNESS METER
EP0491852B1 (en) Conversion circuit for an electromagnetic flow transmitter
SU502205A1 (en) Eddy current device for monitoring electrically conductive products
GB639556A (en) Improvements in frequency multiplier
JP2764310B2 (en) Method and circuit arrangement for measuring characteristic values of a high-frequency oscillator
GB1476617A (en) Electric circuit arrangements
CA2306666A1 (en) Conversion circuit for an electromagnetic flow transmitter
JPS568563A (en) Measuring device for reactance change
RU2024025C1 (en) Pulse current contactless measurement device
RU2169927C1 (en) Device measuring frequency of sinusoidal signal
SU922658A1 (en) Method of harmonic signal phase shift measurement
SU1005127A1 (en) Difference-transformer analogue-to-code converter
SU655990A1 (en) Converter of small capacitance and inductance increments into voltage
RU2044312C1 (en) Eddy-current measuring device
SU1392345A2 (en) Thickness-to-time interval converter
SU920566A1 (en) Digital meter of capacitive and inductive impedance
SU779916A1 (en) Meter of complex resistance components
SU1427165A1 (en) Electromagnetic integrating thickness gauge
SU1624660A1 (en) Pulse repetition rate multiplier
SU660199A1 (en) Device for tuning resonant circuits
JPS5740621A (en) Temperature measuring apparatus
SU1383226A1 (en) Parameter indicator for dielectric media and materials