Lek_26-33_Cher

Если х=const, то мы будем находиться в одной и той же точке на годографе, и нелинейность годографа влиять не будет. Изменением частоты можно добиться такого эффекта.

Например: R=var, тогда стабилизировать х можно подстроив частоту,

если σ=var – скомпенсировав изменением частоты.

Способ стабилизации обобщенного параметра контроля.

(на примере сплошного цилиндрического ОК в проходном ВТП)

1.Измерение магнитной проницаемости цилиндрического ОК способом стабилизации

Выделим на годографе неферромагнитного ОК точку, соответствующую максимуму

.

действительной части U вн и проведем в эту точку отрезок ОВ;

Из точки В в точку (-1) – ВА. Продолжим АВ до пересечения со вторым годографом и получим

.

точку максимума действующей составляющей U вн на втором годографе- С. 1

при r =1

т. к. const , то r - однозначная функция угла φ

эффmax 0.7197

Если:

sin 0.5244 cos 0.8515

r 1

,то после подставления в формулу для r можно получить r как однозначную функцию угла φ.

2.Реализация способа стабилизации обобщенного параметра контроля для определения радиуса цилиндра (R) и удельной электропроводимости (σ)

R есть однозначная функция Uвн*max , а Uвн*max в свою очередь, соответствует max Re U вн*

или

Rи лучше всего определять экспериментально, методом калиброванных образцов.

Помещаем калиброванный образец в катушку, измеряем U вн* и, зная Rок, определяем Rи.

Калибровочные образцы надо брать неферромагнитными ( для них r =1).

3. Определение удельной электрической проводимости

xm2 R2 r 0

r 0 r 0

C2 R21

x2 C2 m

0

xm2 6.406 const

Значит σ – функция от R, r и ω.

R и r определяются способами 1 и 2, следовательно, σ – функция ω.

Структурная схема прибора, реализующего способ стабилизации обобщенного параметра

.

Т. к. для r =1 max Re U вн* argU вн* 450

Частота меняется до тех пор, пока не достигается выполнение одного из условий:

Re U вн* =max

.

argU вн* 450

Особенности настройки:

1.Настройка происходит по калиброванным образцам, которые позволяют определить необходимые константы.

2.Нет погрешности от непрямолинейности годографа, т.к. измерение всегда происходит в фиксированной точке

3.Есть сложности в автоматической реализации.

Способ стабилизации зазора

(для случая накладного ВТП)

Идея: зазор, как мешающий фактор, стабилизировать в процессе измерения.

Механический способ: прижать ВТП к поверхности ОК с фиксированным усилием , например пневматически, струей воздуха под давлением. Однако, ОК может двигаться относительно ВТП и тогда воздушный зазор необходим.

Схема прибора стабилизации зазора с помощью следящей системы

УП – устройство перемещения

1 канал – канал стабилизации зазора

2 канал – измерительный

f1 >> f 2

Разделение работы каналов осуществляется при помощи фильтров: в канал 1

проходит высокая частота, в канал 2 – низкая. Генератор выдает две частоты : f1 , f 2 .

Т.е. если выбрать достаточно большую частоту, то 1-ый канал отстроится от влияния σ.

УП механически перемещает ВТП относительно ОК, меняя зазор до тех пор, пока UУМ не станет равным U зядатчика , т. о. с помощью задатчика можно задать минимальную величину зазора. Как только UУМ =U зядатчика , происходит измерение. Этот процесс происходит очень быстро, поэтому ОК может постоянно двигаться относительно ВТП.

Напряжение во втором канале не зависит от h.

Недостатки:

Система с электроприводом обладает низким быстродействием; лучше использовать магнитную систему типа громкоговорителя (зазор стабилизируется с погрешностью на уровне 1мкм, собственная частота громкоговор 50-100 ГЦ)

Достоинства:

.

Зазор всегда постоянен, поэтому не влияет непрямолинейность годографа U вн* (h) .

Тема 32.

Способы, основанные на включении ВТП в колебательные контуры

Способы, основанные на включении ВТП в колебательные контуры

Вопросы для самоконтроля

Включение в параллельный контур. Особенность – легко получить высокую абсолютную чувствительность ценой потери стабильности.

Контур работает в режиме заданного тока

U вых U вых (Zконт )

Надо определить параметры контура L0 , R0 и С