×
10.05.2018
218.016.4f2a

СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ КОНТАКТА НАГРЕВАЕМОГО ЭЛЕКТРОДА С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области неразрушающей диагностики металлов и сплавов, а также изделий, выполненных из них при разбраковке металлических изделий. Способ заключается в том, что между нагреваемым электродом и контролируемым изделием измеряют термоЭДС, усиливают ее и отображают, сравнивают с пороговым значением и через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием пропускают переменный ток и измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием на двух частотах. Полученное напряжение выделяют с помощью двух избирательных усилителей с резонансными частотами f1 и f2. Детектируют эти напряжения и сравнивают их между собой и при их равенстве делают заключение об отсутствии емкостной составляющей контактного сопротивления. Технический результат - повышение точности измерения термоЭДС. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области неразрушающей диагностики металлов и сплавов, а также изделий, выполненных из них методом измерения термоЭДС.

Известен способ контроля наличия контакта нагреваемого электрода с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий (RU 2331064 С1, МПК G01N 25/32, опубл. 10.08.2008), выбранный в качестве прототипа, в котором измеряют термоЭДС между нагреваемым электродом и контролируемым изделием, усиливают ее и отображают, сравнивают с пороговым значением и через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием пропускают переменный ток и измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием, полученное напряжение выделяют с помощью избирательного усилителя, детектируют и сравнивают с пороговым значением напряжения, составляющего не более 1% от номинального значения термоЭДС, если напряжение на выходе детектора меньше порогового напряжения, то делают вывод о наличии контакта.

Недостатком известного способа является низкая точность измерения, обусловленная возможным появлением емкостной составляющей сопротивления контактов (например, за счет окисной или масляной пленок на поверхности контролируемого изделия или электродов), включенной параллельно активной составляющей. В результате параллельного соединения двух сопротивлений результирующее сопротивление при измерении его на переменном токе, как предложено в прототипе, будет равно или меньше каждой из составляющих и, как следствие, напряжение на выходе детектора будет меньше порогового напряжения.

При параллельном соединении двух сопротивлений результирующее сопротивление рассчитывается по формуле [О.П. Новожилов. Электротехника и электроника: учебник для бакалавров / О.П. Новожилов; Московский государственный индустриальный университет (МГИУ). - 2-е изд., испр. и доп. – М.: Юрайт, 2013. - 653 с.: ил. - Бакалавр. Базовый курс. - Библиогр.: с. 632-635]:

где Ra - активная составляющая сопротивления контактов, XC - емкостная составляющая сопротивления контактов, ω - круговая частота, на которой проводится измерение, С - емкость между электродом и контролируемым изделием. Если XC << Ra, то:

Следовательно, RЭKB = XC << Ra

Если XC >> Ra, то:

Следовательно, RЭKB = XC >> Ra

Если , то:

При использовании электродов с площадью контактов S=10 мм2 и при наличии окисной пленки толщиной d=0,1 микрон емкостная составляющая сопротивления на частоте 10 МГц, определяемая по формуле:

может составить менее 0,2 Ом, при ε=100.

При этом активная составляющая сопротивления может быть очень большой, а эквивалентное сопротивление менее 0,2 Ома. В результате появляется погрешность в определении наличия контакта нагреваемого электрода с контролируемым изделием, и соответственно появляется погрешность в измерении термоЭДС.

В изобретении решается задача создания способа, обеспечивающего повышение точности измерения термоЭДС.

Поставленная задача решена за счет того, что в способе контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий между электродами и контролируемым изделием измеряют термоЭДС, усиливают ее и отображают, сравнивают с пороговым значением и через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием пропускают переменный ток и измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием, полученное напряжение выделяют с помощью избирательного усилителя, детектируют и сравнивают с пороговым значением напряжения, составляющего не более 1% от номинального значения термоЭДС, если напряжение на выходе детектора меньше порогового напряжения, то делают вывод о наличии контакта.

Согласно изобретению через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием поочередно пропускают переменный ток на двух частотах, измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием на двух частотах, полученное напряжение выделяют с помощью избирательного усилителя, детектируют на двух частотах, преобразуют в цифровой код и сохраняют в памяти микроконтроллера. Полученные значения напряжения на двух частотах сравнивают между собой и при их равенстве делают вывод об отсутствии емкостной составляющей сопротивления контактов.

За счет использования двух частот при пропускании переменного тока через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием и измерения падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием на двух частотах обеспечивается возможность контроля емкостной составляющей сопротивления контакта нагреваемого электрода с контролируемым изделием и в конечном итоге получение высокой точности результатов измерения.

На чертеже представлена схема устройства, иллюстрирующая предлагаемый способ.

Устройство для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, реализующее предлагаемый способ, содержит нагреваемый электрод 1, контролируемое изделие 2, находящиеся в контакте между собой и холодный электрод 3, имеющий контакт с контролируемым изделием 2. Нагреватель 4 воздействует на нагреваемый электрод 1. Входы усилителя постоянного тока (УПТ) 5 подключены к горячему электроду 1 и холодному электроду 3. Выход УПТ 5 подключен первому к аналого-цифровому преобразователю (АЦП 1) 6, выход которого соединен с микроконтроллером 7, который имеет связь с индикатором ЭДС 8. Входы усилителя постоянного тока (УПТ) 5 соединены с выходами коммутатора 9, который имеет связь с выходами первого генератора 10 и выходами второго генератора 11. Выходы первого генератора 10 подключены к входам первого усилителя 12, выход которого подсоединен к первому детектору 13. Выход первого детектора 13 соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя 14 (АЦП 2), выход которого связан с микроконтроллером 7. Выходы второго генератора 11 подключены к входам второго усилителя 15, выход которого подсоединен к второму детектору 16. Выход второго детектора 16 соединен с входом третьего аналого-цифрового преобразователя 17 (АЦП 3), выход которого связан с микроконтроллером 7. Выход микроконтроллера 7 соединен с индикатором контакта 18

Нагреваемый 1 и холодный 3 электроды выполнены из одного материала с хорошей электро- и теплопроводностью, например из меди. Нагреватель 4 может быть стандартным мощностью 25 ватт, УПТ 5 должен быть с малым дрейфом напряжения смещения нуля, например, ОР177, первый аналого-цифровой преобразователь (АЦП 1) 6, второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП 2) 14 и третий аналого-цифровой преобразователь (АЦП 3) 17 выполнены по типовой схеме на микросхеме AD876 фирмы Analog Devices. Индикатор ЭДС 8 может быть выполнен на светодиодах АЛС324А, индикатор контакта 18 может быть выполнен на светодиодах АЛ307Г. Первый 10 и второй 11 генераторы могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе широкого применения, например К140УД6, первый 12 и второй 15 усилители могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе широкого применения, например К140УД6, и должны иметь полосу пропускания для первого усилителя 12 с резонансной частотой, равной частоте первого генератора 10, для второго усилителя 15 с резонансной частотой, равной частоте второго генератора 11, первый 13, второй 16 детекторы могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе, например К140УД6, микроконтроллер 7 может быть выбран любым, например ATMEGA 16, коммутатор 9 выполнен на микросхеме К590КН2.

При контроле нагреватель 4 воздействует на нагреваемый электрод 1. Между горячим электродом 1, контролируемым изделием 2 и холодным электродом 3 возникает термоЭДС, которая поступает на УПТ 5, который усиливает термоЭДС, с выхода УПТ 5 термоЭДС поступает на АЦП 6, а с его выхода на микроконтроллер 7 и затем на индикатор ЭДС 8, который отображает величину термоЭДС. Первый генератор 10 вырабатывает переменный ток частоты f1, который протекает по цепи: первый генератор 10 - коммутатор 9 - нагреваемый электрод 1 - контактное сопротивление - контролируемый образец 2 - контактное сопротивление - холодный электрод 3 - первый генератор 10. Напряжение, полученное в результате протекания этого тока через контактное сопротивление, поступает на первый усилитель 12, который усиливает только переменную составляющую входного напряжения частотой f1. Выходное напряжение первого усилителя 12 поступает на вход первого детектора 13, выпрямленное напряжение с выхода первого детектора 13 поступает на второй аналого-цифровой преобразователь (АЦП 2) 14 и затем в микроконтроллер 7. Второй генератор 11 вырабатывает переменный ток частоты f2, который протекает по цепи: второй генератор 11 - коммутатор 9 - нагреваемый электрод 1 - контактное сопротивление - контролируемый образец 2 - контактное сопротивление - холодный электрод 3 - второй генератор 11. Напряжение, полученное в результате протекания этого тока через контактное сопротивление, поступает на второй усилитель 15, который усиливает только переменную составляющую входного напряжения частотой f2. Выходное напряжение второго усилителя 15 поступает на вход второго детектора 16, выпрямленное напряжение с выхода второго детектора 16 поступает на третий аналого-цифровой преобразователь (АЦП 3) 17 и затем в микроконтроллер 7, который сравнивает эти напряжения. В случае равенства напряжений делается заключение об отсутствии емкостной составляющей контактного сопротивления. Если сопротивление контактов мало, то напряжение на выходе второго аналого-цифрового преобразователя (АЦП 2) 14 и третьего аналого-цифрового преобразователя (АЦП 3) 17 мало и индикатор контакта 21 светится. В противном случае индикатор контакта 21 не светится.

Способ контроля наличия контакта горячего электрода с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, заключающийся в том, что между нагреваемым электродом и контролируемым изделием измеряют термоЭДС, усиливают ее и отображают, сравнивают с пороговым значением и через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием пропускают переменный ток и измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием, полученное напряжение выделяют с помощью избирательного усилителя, детектируют и сравнивают с пороговым значением напряжения, составляющего не более 1% от номинального значения термоЭДС, если напряжение на выходе детектора меньше порогового напряжения, то делают вывод о наличии контакта, отличающийся тем, что через контакт нагреваемого электрода с контролируемым изделием поочередно пропускают переменный ток на двух частотах, измеряют величину падения напряжения на контакте нагреваемого электрода с контролируемым изделием на двух частотах, полученное напряжение выделяют и усиливают с помощью двух избирательных усилителей, детектируют, преобразуют в цифровой код, сохраняют в памяти микроконтроллера, сравнивают между собой и при их равенстве делают вывод об отсутствии емкостной составляющей сопротивления контактов.
СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ КОНТАКТА НАГРЕВАЕМОГО ЭЛЕКТРОДА С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАЛИЧИЯ КОНТАКТА НАГРЕВАЕМОГО ЭЛЕКТРОДА С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 58 items.
06.07.2018
№218.016.6d46

Датчик для непрерывного контроля изоляции проводов

Изобретение относится к технике электрических испытаний и может быть использовано для контроля качества изоляции проводов. Представленный датчик для непрерывного контроля изоляции проводов содержит корпус, внутри которого расположен проводящий рабочий элемент, и стойку. Корпус изготовлен в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002660302
Дата охранного документа: 05.07.2018
14.07.2018
№218.016.7145

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах в различных отраслях промышленности: химической, фармацевтической, пищевой, строительной и т.д. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах с помощью оптического устройства в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661314
Дата охранного документа: 13.07.2018
24.07.2018
№218.016.7418

Способ управления импульсным понижающим преобразователем напряжения со стабилизацией тока (варианты)

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам управления импульсными преобразователями постоянного напряжения и тока, которые широко применяются для питания различных устройств во многих областях техники. Технический результат заключается в стабилизации выходного тока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002661900
Дата охранного документа: 23.07.2018
26.07.2018
№218.016.75c1

Устройство для контроля толщины изоляции микропровода

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и автоматике, в частности к устройствам контроля толщины изоляции проводов. Новым является то, что в устройство для контроля толщины изоляции микропровода, содержащее емкостный датчик, с отверстиями для пропускания через них...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002662249
Дата охранного документа: 25.07.2018
19.08.2018
№218.016.7e13

Ёмкостный датчик для контроля толщины изоляции провода

Изобретение относится к устройствам контроля толщины изоляции проводов. Новым является то, что в емкостный датчик, выполненный в виде резервуара, заполненного жидкой рабочей средой, резервуар выполнен в виде тройника, состоящего из вертикального и горизонтального патрубков, в горизонтальном...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002664256
Дата охранного документа: 15.08.2018
29.08.2018
№218.016.8101

Резервированная четырёхканальная цифровая управляющая система

Изобретение относится к вычислительной технике. Техническим результатом является повышение отказоустойчивости, контролепригодности и автономности системы. Система содержит четыре идентичных управляющих каналов, каждый из которых содержит вычислительное устройство (ВУ), мажоритарный элемент...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002665252
Дата охранного документа: 28.08.2018
22.09.2018
№218.016.8933

Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия со светоотражающими гранями

Изобретение относится к навигации и может использоваться на внутренних водных путях в составе плавучих буев для обозначения фарватера или кромки судоходного канала одновременно в радиолокационном и оптическом диапазонах волн. Навигационный радиооптический групповой отражатель кругового действия...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002667325
Дата охранного документа: 18.09.2018
04.10.2018
№218.016.8f1f

Способ дезинтегрирования кускового сырья

Изобретение относится к способу тонкого измельчения и может быть использовано для переработки твердого кускового сырья в химической, строительной и других отраслях промышленности. Способ заключается в том, что в ограниченное пространство камеры помола, внутри которой вертикально расположено два...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002668675
Дата охранного документа: 02.10.2018
11.10.2018
№218.016.906c

Способ увеличения управляющего напряжения на затворе gan транзистора

Изобретение относится к технологии силовой электроники, а именно к технологии получения дискретных силовых транзисторов на основе нитрида галлия, работающих в режиме обогащения. На поверхность полупроводниковой пластины с эпитаксиальной гетероструктрурой типа p-GaN/AlGaN/GaN плазмохимическими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002669265
Дата охранного документа: 09.10.2018
23.10.2018
№218.016.9507

Устройство контроля электрического контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий

Изобретение относится к области неразрушающей диагностики металлов и сплавов, а также изделий, выполненных из них, при разбраковке металлических изделий. Предложено устройство для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, которое содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670365
Дата охранного документа: 22.10.2018
Showing 11-20 of 27 items.
26.08.2017
№217.015.de0b

Устройство для неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля шероховатости поверхностного слоя металла контролируемого изделия. Устройство для неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла содержит нагреватель с возможностью теплового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624787
Дата охранного документа: 06.07.2017
09.06.2018
№218.016.5cc2

Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети. Устройство неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети содержит вводной щит, к которому через электрическую сеть и переходное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656117
Дата охранного документа: 31.05.2018
09.06.2018
№218.016.5d04

Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для предупреждения пожара при неисправности в электрической сети. Способ неразрушающего контроля неисправностей в электрической сети включает соединение вводного щита через переходное сопротивление с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656128
Дата охранного документа: 31.05.2018
23.10.2018
№218.016.9507

Устройство контроля электрического контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий

Изобретение относится к области неразрушающей диагностики металлов и сплавов, а также изделий, выполненных из них, при разбраковке металлических изделий. Предложено устройство для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, которое содержит...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002670365
Дата охранного документа: 22.10.2018
19.12.2018
№218.016.a8b1

Устройство ультразвуковой томографии

Использование: для визуализации внутреннего строения объектов с помощью ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n пьезопреобразователями, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675214
Дата охранного документа: 17.12.2018
19.12.2018
№218.016.a8b5

Способ ультразвуковой томографии

Использование: для визуализации внутреннего строения объектов с помощью ультразвуковых волн. Сущность изобретения заключается в том, что cпособ ультразвуковой томографии включает излучение в объект контроля и прием из него ультразвуковых сигналов с помощью антенной решетки, фиксацию реализации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002675217
Дата охранного документа: 17.12.2018
14.02.2019
№219.016.b9fd

Устройство ультразвуковой томографии

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит персональный компьютер, соединенный с микроконтроллером, к которому последовательно подключены многоканальный генератор, антенная решетка, многоканальный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679648
Дата охранного документа: 12.02.2019
14.02.2019
№219.016.ba28

Способ ультразвуковой томографии

Использование: для ультразвуковой томографии. Сущность изобретения заключается в том, что осуществляют размещение пьезопреобразователей антенной решетки на объекте контроля, циклическое ультразвуковое облучение объекта контроля поочередно каждым пьезопреобразователем антенной решетки и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002679647
Дата охранного документа: 12.02.2019
29.03.2019
№219.016.ee48

Контрольное устройство

Изобретение относится к области испытаний электрических систем. Контрольное устройство содержит генератор импульсов, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, выходы которого связаны с входом индикатора. Выходы объекта контроля подключены к входам многоканального аналого-цифрового...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002682802
Дата охранного документа: 21.03.2019
08.05.2019
№219.017.4919

Способ измерения теплового сопротивления между корпусом полупроводникового прибора и радиатором охлаждения

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к неразрушающему контролю, и может быть использовано для измерения тепловых параметров полупроводниковых приборов после изготовления и монтажа на радиатор охлаждения. Предложен способ измерения теплового сопротивления между корпусом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002686859
Дата охранного документа: 06.05.2019
+ добавить свой РИД