×
23.10.2018
218.016.9507

УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДОВ 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. Предложено устройство для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, которое содержит нагреватель, воздействующий на нагреваемый электрод, холодный электрод, связанные с контролируемым изделием и усилителем постоянного тока, который соединен с первым индикатором и компаратором. Компаратор соединен с вторым индикатором и регулятором порога. Коммутатор связан с нагреваемым и холодным электродами и последовательно соединенными первым генератором переменного тока, первым избирательным усилителем, первым детектором, первым АЦП и микроконтроллером, а также последовательно соединенными вторым генератором переменного тока, вторым избирательным усилителем, вторым детектором, вторым аналого-цифровым преобразователем, микроконтроллером и индикатором прижима. Техническим результатом является 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

Известно устройство контроля наличия контакта нагреваемого электрода с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий (RU 2329493 С1, МПК G01N 25/32, опубл. 20.07.2008), выбранное в качестве прототипа содержащее нагреватель, воздействующий на нагреваемый электрод, холодный электрод, контролируемое изделие, аналоговый усилитель, связанный с индикатором, холодный электрод подсоединен к усилителю, к которому последовательно подключены первый компаратор и второй индикатор, а регулятор порога соединен с первым компаратором, генератор переменного тока подключен к нагреваемому электроду, холодному электроду и избирательному усилителю, к которому последовательно подключены детектор, второй компаратор и индикатор прижима, причем регулятор прижима соединен с вторым компаратором.

Недостатком известного устройства 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. - Москва: 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, RЭКВ=XC<<Ra

Если XC>>Ra, то:

Следовательно, RЭКВ=XC>>Ra

Если XC≅Ra, то:

При использовании электродов с площадью контактов S=10 мм2 и при наличии окисной пленки толщиной d=0,l 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 устройства, обеспечивающего повышение точности измерения термоЭДС.

Поставленная задача решена за счет того, что в устройстве для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, содержащее нагреватель, воздействующий на нагреваемый электрод, холодный электрод, связанные с контролируемым изделием и усилителем постоянного тока, который подключен к первому индикатору и компаратору, который соединен с вторым индикатором и регулятором порога, и последовательно соединенные первый генератор переменного тока, первый избирательный усилитель и первый детектор.

Согласно изобретению первый генератор переменного тока подключен к коммутатору, который имеет связь с усилителем постоянного тока, холодным и нагреваемым электродам, второй генератор переменного тока связь с коммутатором и последовательно соединенными второй избирательный усилитель, второй детектор, второй аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и индикатор прижима, причем микроконтроллер имеет связь с первым аналого-цифровым преобразователем, который соединен с первым детектором.

За счет использования коммутатора, к которому подключен первый и второй генераторы переменного тока и последовательно соединенные второй избирательный усилитель, второй детектор, второй аналого-цифровой преобразователь, микроконтроллер и индикатор прижима, а также первого аналого-цифрового преобразователя, соединенного с первым детектором и микроконтроллером обеспечивается возможность контроля емкостной составляющей сопротивления контакта нагреваемого электрода с контролируемым изделием и в конечном итоге получение высокой точности результатов измерения.

На фиг. 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 нагреваемому электроду 1 и холодному электроду 3. Выход усилителя постоянного тока (УПТ) 5 подключен к первому индикатору 6 и первому входу компаратору 7, выход которого соединен с вторым индикатором 8. Второй вход компаратора 7 соединен с регулятором порога 9. Входы усилителя постоянного тока (УПТ) 5 соединены с выходами коммутатора 10, который имеет связь с выходами первого генератора переменного тока 11 и выходами второго генератора переменного тока 12. Выходы первого генератора переменного тока 11 подключены к входам первого избирательного усилителя 13, выход которого подсоединен к первому детектору 14. Выход первого детектора 14 соединен с входом первого аналого-цифрового преобразователя 15 (АЦП), выход которого связан с микроконтроллером 16. Выходы второго генератора переменного тока 12 подключены к входам второго избирательного усилителя 17, выход которого подсоединен к второму детектору 18. Выход второго детектора 18 соединен с входом второго аналого-цифрового преобразователя 19 (АЦП), выход которого связан с микроконтроллером 16. Выход микроконтроллера 16 соединен с коммутатором 10. Микроконтроллер 16 имеет связь с индикатором прижима 19.

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, УПТ5 должен быть с малым дрейфом напряжения смещения нуля, например, ОР177, первый аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП) и второй аналого-цифровой преобразователь 19 (АЦП) выполнены по типовой схеме на микросхеме AD876 фирмы Analog Devices. Первый индикатор 6 может быть выполнен на типовом индикаторе напряжения, например N 24Т фирмы LUMEL, второй индикатор 8 может быть выполнен на светодиодах АЛ307Г. Первый 11 и второй 12 генераторы переменного тока могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе широкого применения, например К140УД6, первый 13 и второй 17 избирательные усилители могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе широкого применения, например К140УД6, и должны иметь полосу пропускания для первого избирательного усилителя 13 с резонансной частотой равной частоте первого генератора переменного тока 11, для второго избирательного усилителя 17 с резонансной частотой равной частоте второго генератора переменного тока 12, первый 14, второй 18 детекторы могут быть выполнены по типовой схеме на операционном усилителе, например К140УД6, микроконтроллер 16 может быть выбран любым, например, ATMEGA 16, коммутатор 10 выполнен на микросхеме К590КН2, индикатор прижима может быть выполнен на выполнен на светодиодах АЛС324А.

При контроле нагреватель 4 воздействует на нагреваемый электрод 1. Между нагреваемым электродом 1, контролируемым изделием 2 и холодным электродом 3 возникает термоЭДС, которая поступает на УПТ5, который усиливает термоЭДС, с выхода УПТ5 термоЭДС поступает на первый индикатор 6, который отображает величину термоЭДС. Первый генератор переменного тока 11 вырабатывает переменный ток частоты f1, который протекает по цепи: первый генератор переменного тока 11 - коммутатор 10 - нагреваемый электрод 1 - контактное сопротивление - контролируемый образец 2 - контактное сопротивление - холодный электрод 3 - первый генератор переменного тока 11. Напряжение, полученное в результате протекания этого тока через контактное сопротивление, поступает на первый избирательный усилитель 13, который усиливает только переменную составляющую входного напряжения частотой f1. Выходное напряжение первого избирательного усилителя 13 поступает на вход первого детектора 14, выпрямленное напряжение с выхода первого детектора 14 поступает на первый аналого-цифровой преобразователь 15 (АЦП) и затем в микроконтроллер 16. Второй генератор переменного тока 12 вырабатывает переменный ток частоты f2, который протекает по цепи: второй генератор переменного тока 12 - коммутатор 10 - нагреваемый электрод 1 - контактное сопротивление - контролируемый образец 2 - контактное сопротивление - холодный электрод 3 - второй генератор переменного тока 12. Напряжение, полученное в результате протекания этого тока через контактное сопротивление, поступает на второй избирательный усилитель 17, который усиливает только переменную составляющую входного напряжения частотой f2. Выходное напряжение второго избирательного усилителя 17 поступает на вход второго детектора 18, выпрямленное напряжение с выхода второго детектора 18 поступает на второй аналого-цифровой преобразователь 19 (АЦП) и затем в микроконтроллер 16, 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 19 (АЦП) и первого аналого-цифрового преобразователя 15 (АЦП) мало и индикатор прижима 20 светится. В противном случае индикатор прижима 20 не светится.

Устройство для контроля контакта электродов с контролируемым изделием при разбраковке металлических изделий, содержащее нагреватель, воздействующий на нагреваемый электрод, холодный электрод, связанные с контролируемым изделием и усилителем постоянного тока, который подключен к первому индикатору и компаратору, который соединен с вторым индикатором и регулятором порога, и последовательно соединенные первый генератор переменного тока, первый избирательный усилитель и первый детектор, отличающееся тем, что первый генератор переменного тока подключен к коммутатору, который имеет связь с усилителем постоянного тока, холодным и нагреваемым электродами, второй генератор переменного тока имеет связь с коммутатором и последовательно соединенными вторым избирательным усилителем, вторым детектором, вторым аналого-цифровым преобразователем, микроконтроллером и индикатором прижима, причем микроконтроллер имеет связь с первым аналого-цифровым преобразователем, который соединен с первым детектором.
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДОВ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
УСТРОЙСТВО КОНТРОЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО КОНТАКТА ЭЛЕКТРОДОВ С КОНТРОЛИРУЕМЫМ ИЗДЕЛИЕМ ПРИ РАЗБРАКОВКЕ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 58.
13.02.2018
№218.016.24c0

Способ увеличения порогового напряжения отпирания gan транзистора

Изобретение относится к технологии силовой электроники, а именно к технологии получения дискретных силовых транзисторов на основе нитрида галлия (GaN), работающих в режиме обогащения. В способе увеличения порогового напряжения отпирания GaN транзистора, включающем создание на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002642495
Дата охранного документа: 25.01.2018
10.05.2018
№218.016.41e8

Способ подавления отметок от целей, расположенных за пределами зоны однозначной оценки дальности обзорной рлс, и реализующее его устройство

Изобретение относится к области активной радиолокации и предназначено для использования в обзорных радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - подавление отметок от целей, расположенных за пределами зоны однозначной оценки дальности обзорной РЛС, а также отметок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002649310
Дата охранного документа: 02.04.2018
10.05.2018
№218.016.4513

Способ генерации и вывода электронного пучка в область высокого давления газа, до атмосферного

Изобретение относится к области создания сфокусированных электронных пучков и вывода их в область повышенного давления, до атмосферного. Плазменный катод создается низковольтным отражательным разрядом с полым катодом, электрическим полем ускоряют вышедшие из плазменного катода электроны....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650101
Дата охранного документа: 09.04.2018
10.05.2018
№218.016.455a

Высоковольтная система электропитания космического аппарата

Использование: в области электротехники при проектировании и создании систем электропитания автоматических космических аппаратов. Техническим результатом изобретения является повышение надежности системы электропитания космического аппарата (КА). Система электропитания КА содержит солнечную и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650100
Дата охранного документа: 09.04.2018
10.05.2018
№218.016.4e82

Система электропитания космического аппарата

Изобретение относится к области преобразовательной техники, в частности к бортовым системам электропитания (СЭП) космических аппаратов (КА), и может быть использовано при проектировании и создании систем электропитания автоматических космических аппаратов на основе солнечных и аккумуляторных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002650875
Дата охранного документа: 18.04.2018
10.05.2018
№218.016.4f2a

Способ контроля наличия контакта нагреваемого электрода 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. Способ заключается в том, что между нагреваемым электродом и контролируемым изделием измеряют термоЭДС, усиливают ее и отображают, сравнивают...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002652657
Дата охранного документа: 28.04.2018
09.06.2018
№218.016.5e8a

Термостабилизирующее радиационностойкое покрытие batizro

Изобретение относится к получению терморегулирующих покрытий и может быть использовано в космической технике, в строительной индустрии, а также в химической, пищевой, легкой промышленности для термостатирования устройств или технологических объектов. Терморегулирующее покрытие класса «солнечные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002656660
Дата охранного документа: 06.06.2018
11.06.2018
№218.016.609f

Способ контроля отверждения эмалевой изоляции проводов

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества изделий. Сущность изобретения заключается в том, что способ контроля степени отверждения полимерного диэлектрического покрытия обмоточных проводов заключается в воздействии на диэлектрическое покрытие электрическим полем и в измерении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657087
Дата охранного документа: 08.06.2018
11.06.2018
№218.016.6182

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах с помощью оптического устройства, закрепленного над поверхностью измеряемого материала, герметически отделенной от него оптически прозрачным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002657104
Дата охранного документа: 08.06.2018
20.06.2018
№218.016.644c

Способ контроля параметров сыпучих материалов в резервуарах

Изобретение может быть использовано для регистрации уровня сыпучих сред в резервуарах. В способе измерения параметров сыпучих материалов в резервуарах путем получения изображения с помощью телекамеры, закрепленной над поверхностью измеряемого материала и герметически отделенной от него...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002658079
Дата охранного документа: 19.06.2018
Показаны записи 1-10 из 27.
20.03.2013
№216.012.2fdd

Способ подземной газификации

Способ подземной газификации твердых ископаемых топлив может быть применен для получения газообразного энергоносителя (горючего газа) из угля или сланца на месте залегания. Способ включает бурение скважин с поверхности земли в обрабатываемый интервал в подземном пласте, размещение в скважинах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477788
Дата охранного документа: 20.03.2013
10.10.2013
№216.012.7439

Устройство для разбраковки металлических изделий

Изобретение относится к области неразрушающего контроля изделий и может быть использовано для контроля физико-химических свойств поверхностных слоев металла контролируемого изделия, подвергнутого термической или химикотермической обработке, а также для выявления степени пластической деформации....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495410
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.05.2014
№216.012.c465

Устройство для измерения температуры

Изобретение относится к технике измерения физической температуры объекта с помощью термопары и может быть использовано в области температурных измерений с использованием термопар, в частности, в литейном производстве для определения скоростей охлаждения различных зон слитка при кристаллизации...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516036
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.11.2014
№216.013.04af

Способ визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что размещают пьезопреобразователи антенной решетки на объекте контроля, причем расстояние между соседними положениями антенной решетки, при которой получают одно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532597
Дата охранного документа: 10.11.2014
10.11.2014
№216.013.04b8

Устройство ультразвуковой томографии

Использование: для визуализации ультразвуковой дефектоскопии трехмерного изделия. Сущность изобретения заключается в том, что устройство ультразвуковой томографии содержит антенную решетку с n приемно-передающими элементами, каждый из которых соединен с выходом соответствующего генератора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532606
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.03.2015
№216.013.3223

Способ компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора

Использование: для компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют излучение ультразвукового сигнала, прием ответного сигнала, измерение временного интервала между излученным и принятым сигналами и определение расстояния до...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544310
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.3224

Устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового скважинного глубиномера

Использование: для компенсации погрешности измерения ультразвукового скважинного глубиномера. Сущность изобретения заключается в том, что устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора содержит генератор ультразвуковых импульсов, подключенный к излучателю, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544311
Дата охранного документа: 20.03.2015
13.01.2017
№217.015.6e88

Устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора

Использование: для компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора. Сущность изобретения заключается в том, что устройство компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора содержит два независимых канала, каждый из которых содержит генератор ультразвуковых сигналов,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002596907
Дата охранного документа: 10.09.2016
13.01.2017
№217.015.7778

Способ компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора

Использование: для измерения глубины скважин посредством ультразвукового локационного устройства. Сущность изобретения заключается в том, что способ компенсации погрешности измерения ультразвукового локатора включает излучение, прием ультразвуковых сигналов и измерение временных интервалов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002599602
Дата охранного документа: 10.10.2016
25.08.2017
№217.015.cd9c

Способ неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля шероховатости поверхностного слоя металла контролируемого изделия. Способ неразрушающего контроля шероховатости поверхностного слоя металла заключается в измерении термоЭДС, возникающей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002619798
Дата охранного документа: 18.05.2017
+ добавить свой РИД