Цифровий вихорострумовий дефектоскоп

Реферат: Цифровий вихорострумовий дефектоскоп належить до галузі неруйнівного контролю і може бути використаний у вихорострумовій дефектоскопії. Цифровий вихорострумовий дефектоскоп містить мікроконтролер, високочастотний генератор тактових сигналів, вихорострумовий перетворювач, додатково містить мікросхему виміру комплексного опору, до сигнального виходу якої підключено вхід вихорострумового перетворювача, через паралельно з'єднані цифровий ключ та фазообертач, вихід вихорострумового перетворювача підключено до вимірювального входу мікросхеми виміру комплексного опору, причому генератор тактових сигналів підключено до входу тактових сигналів мікроконтролера і мікросхеми виміру комплексного опору, а інформаційні виходи мікросхеми виміру комплексного опору зв'язані з інформаційними входами мікроконтролера, а також мікроконтролер зв'язаний з пультом керування, дисплеєм та цифровим ключем. За допомогою запропонованого винаходу досягається спрощення контролю та налаштування приладу. UA 107249 C2 (12) UA 107249 C2 UA 107249 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до галузі неруйнівного контролю і може бути використаний у вихорострумовій дефектоскопії. Найближчим аналогом є прилад, що містить генератор синусоїдального сигналу, послідовно з'єднані опорний генератор і синтезатор частоти, а також другий синтезатор частоти, виконаний з можливістю перестройки частоти та фази, вхід якого зв'язаний з виходом опорного генератора, крім того додатково існує синхронний амплітудний детектор, фільтр нижніх частот, аналого-цифровий перетворювач, мікроконтролер, причому один із входів синхронного амплітудного детектора з'єднаний з виходом другого синтезатора частоти, а другий вхід його з'єднаний з виходом підсилювача, а до його виходу підключено послідовно з'єднані фільтр нижніх частот, аналого-цифровий перетворювач, мікроконтролер, до виходу якого підключено вхід запуску аналого-цифрового перетворювача, а входи керування обох синтезаторів частоти з'єднані з виходами мікроконтролера (Пат. UA 45908 U, МПК GO IN 27/00. БАГАТОФУНКЦІОНАЛЬНИЙ ВИХОРОСТРУМОВИЙ ДЕФЕКТОСКОП / БАЖЕНОВ ВІКТОР ГРИГОРОВИЧ, КЛІМАШЕВСЬКА ВІТА МИКОЛАЇВНА, ГЛЬОЙНІК КОСТЯНТИН АНАТОЛІЙОВИЧ; заявл. 21.07.2009; опубл. 25.11.2009, Бюл. № 22, 2009 p.). Недоліком цього приладу є апаратурна складність виконання та значні габаритні розміри. В основу винаходу поставлена задача удосконалення відомого дефектоскопа шляхом введення нових блоків, що дозволяє зменшити габаритні розміри приладу, спрощує створення приладу та його налаштування. Поставлена задача вирішується тим, що цифровий вихорострумовий дефектоскоп, що містить мікроконтролер, високочастотний генератор тактових сигналів, вихорострумовий перетворювач, який відрізняється тим, що додатково містить мікросхему виміру комплексного опору, до сигнального виходу якої підключено вхід вихорострумового перетворювача, через паралельно з'єднані цифровий ключ та фазообертач, вихід вихорострумового перетворювача підключено до вимірювального входу мікросхеми виміру комплексного опору, причому генератор тактових сигналів підключено до входу тактових сигналів мікроконтролера і мікросхеми виміру комплексного опору, а інформаційні виходи мікросхеми виміру комплексного опору з'єднані з інформаційними входами мікроконтролера, а також мікроконтролер зв'язаний з пультом керування, дисплеєм та цифровим ключем. Суть винаходу пояснюється кресленнями, де зображено структурну схему вихорострумового дефектоскопа. Дефектоскоп містить вихорострумовий перетворювач 1, цифровий ключ 2, фазообертач 3, мікросхему виміру комплексного опору 4, опорний генератор тактових сигналів 5, мікроконтролер 6, пульт керування 7, дисплей 8. Цифровий вихорострумовий дефектоскоп працює наступним чином. За допомогою мікроконтролера 6 здійснюється керування мікросхемою вимірювання комплексного опору 4; тобто задається частота вихідного вимірювального сигналу вбудованим в мікросхему синтезатором частоти, а також проводиться зчитування з неї результатів виміру активного і реактивного опорів вихорострумового перетворювача 1, які використовуються програмою мікроконтролера для розрахунків амплітуди та фази вихідного сигналу вихорострумового перетворювача. Прилад працює в двох режимах: в режимі калібровки і в режимі контролю. В режимі калібровки отримані розрахунки абсолютних значень фази та амплітуди по команді оператора з пульта 7 запам'ятовуються в пам'яті мікроконтролера. В режимі контролю ці запам'ятованізначення по команді оператора з пульта 7 використовуються для розрахунків мікроконтролером відносних значень зміни амплітуди та фази вихідних сигналів перетворювача, отриманих аналогічно з схеми вимірювання комплексного опору в режимі контролю, за допомогою яких оцінюють контрольований параметр (еквівалентний розмір дефекту, зміна провідності або розмірів об'єкта контролю). Сигнал з виходу вихорострумового перетворювача через паралельно з'єднані цифровий ключ 2 та фазообертач 3 подається на вимірювальний вхід мікросхеми вимірювання комплексного опору, де він дискретизується за допомогою дванадцятирозрядного АЦП, але, не дивлячись на це, при знаходженні вектора вимірювального сигналу в районі кутів, кратних 90°, можуть виникати додаткові похибки, тому по програмі мікроконтролера аналізуються отримані результати і при попаданні їх в "критичну зону" мікроконтролер подає сигнал на вхід управління ключа 2 для його розмикання. В такому випадку сигнал з виходу мікросхеми вимірювання комплексного опору буде отримувати додатковий фіксований фазовий зсув в фазообертачі 3 перед входом вихорострумового перетворювача, що дозволить вийти з "критичної зони" вимірювання, причому додатковий фазовий зсув при розрахунках остаточного результату потім враховується, що дозволяє зменшити ці похибки. Оброблені результати виводяться на дисплей 8. За допомогою 1 UA 107249 C2 комп'ютера можлива повна автоматизація процесу контролю, а також документування результатів контролю на різних носіях інформації в вигляді таблиць, графіків, годографів і т. д. Як мікросхема виміру комплексного опору може бути використана мікросхема AD5933. 5 10 15 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Цифровий вихорострумовий дефектоскоп, що містить мікроконтролер, високочастотний генератор тактових сигналів, вихорострумовий перетворювач, який відрізняється тим, що додатково містить мікросхему виміру комплексного опору, до сигнального виходу якої підключений вхід вихорострумового перетворювача через паралельно з'єднані цифровий ключ та фазообертач, вихід вихорострумового перетворювача підключений до вимірювального входу мікросхеми виміру комплексного опору, причому генератор тактових сигналів підключений до входу тактових сигналів мікроконтролера і мікросхеми виміру комплексного опору, а інформаційні виходи мікросхеми виміру комплексного опору з'єднані з інформаційними входами мікроконтролера, а також мікроконтролер з'єднаний з пультом керування, дисплеєм та цифровим ключем. Комп’ютерна верстка Л. Ціхановська Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2