Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий

Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ , содержащее намагничивающий блок, преобразователь, расположенный за намагничивающим блоком по I ВСЕСОШЗКД I «ЙБЛМОТКЙА i ходу движения, считывающий блок, к входу которого подключен преобразователь и сортирующий блок, отличающееся тем, что, с ,целью повьшения достоверности контроля , оно снабжено вторым преобразователем , который расположен по ходу движения контролируемых изделий между намагничивающим блоком и первым преобразователем, вторым считьшающим блоком, к входу которого подключен второй преобразователь, и последовательно соединенными вычитакяцим блоком, входы которого соединены с выходами считывакндих блоков , и блоком деления , вто (Л рой вход которого соединен с выходом первого считывающего бло ,ка, а выход - с сортирующим блоком.

СОЮЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (l9) (I ().

А (51) 4

t с „(3 !

13.,, "" ИйОТИА

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHGMY СВИДЕТЕГЪСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ. ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3706703/25-28 (22) 28.02.84 (46) 15.08.85. Бюп. Р 30 (72) С.Г.Сандомирский (71) Институт прикладной физики

АН БССР (53) 620. 1? 9. 14 (088. 8) (56) Неразрушающий контроль металлов и изделий. Справочник под ред..

Г.С.Самойловича. N. Машиностроение, 1976, с. 196.

Патент США N - 3586164, кл. 209-73, 1971 (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее намагничивающий блок, преобразователь, расположенный за намагничивающим блоком по ходу движения, считывающий блок, к входу которого подключен преобразователь и сортирующий блок, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с ,целью повышения достоверности контроля, оно снабжено вторым преобразователем, который расположен по ходу движения контролируемых изделий между намагничивающим блоком и первым преобразователем, вторым считывающим блоком, к входу которого подключен второй преобразователь, и последовательно соединенными вычитающим блоком, входы которого соединены с выходами считывающих бло- Ю ков, и блоком деления, вто— рой вход которого соединен с выходом первого считывающего бло- С„ ,ка, а выход " с сортирующим блоком.

Фв

1173293

° вателем по ходу движения контролиИзобретение относится к неразрушающему контролю материалов и иэделий и может быть использовано для оценки твердости движущихся малогабаритных ферромагнитных изделий. 5

Целью изобретения является повышение достоверности контроля;

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — зависимость магнитного пото.1О ка Ф„ в изделиях-от величины воздействующего на них магнитного поля Н после намагничивания изделий до насьпцения.

Устройство для электромагнитного контроля механических свойств дви" жущихся ферромагнитных иэделий содержит намагничивающий блок 1, расположенный sa ним по ходу движения контролируемого изделия 2 первый преобразователь 3, первый считывающий блок 4, ко входу которого подключен первый преобразователь 3, второй преобразователь 5, располо» женный по ходу движения контролируе- 2 мого изделия 2 между намагничивающим блоком 1.и первым преобразователем 3, второй считывающий блок 6, ко. входу которого подключен второй преобразователь 5, последовательно 30 соединенные вычитающий блок 7, входы которого соединены с щиодами считывающих блоков 4 и 6, блок 8 деления и сортирующий блок 9. Второй вход блока 8 деления соединен с выходом З5 первого блока 4 считывания. За первым преобразователем 3 по ходу движения контролируемых изделий 2 установлена размагничивающая катушка

10, подключенная к источнику 11 раз" 40 магничивающего тока.

Устройство работает следующим образом. !

В процессе движения по транспорте ру или вдоль налравляющего желоба 45

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено источником раэмагничивающего тока и размагничивающей катушкой, расположенной за первым преобразоруемых иэделий и соединенной с источником размагничивающего тока, а второй преобразователь расположен вблизи раэмагничивакяцей катушки. (не показаны) контролируемое изделие

2 проходит сквозь намагничивающий блок 1 и намагничивается в нем до насыщения. Второй преобразователь 5 располагают за намагничивающим блоком 1 по ходу движения контролируемых иэделий на таком расстоянии от него, чтобы в области расположения преобра" зователя 5 на контролируемое изделие 2,оказывало влияние слабое магнитное поле Н, совпадающее по направl лению с полем в намагничивающем блоке 1. После выхода из намагничиваю-, щего блока 1 контролируемое иэделие

2 в процессе своего дальнейшего движения проходит мимо второго преобразователя 5, в результате чего на выходе второго считывающего блока 6 появляется сигнал Ц, пропорциональ-. ный величине магнитного потока 9 в изделии при воздействии на него маг1 нитного поля Н . Напряжение U с выхода второго считывающего блока 6 поступает на второй вход вычитающего блока 7. Первый преобразователь 3 располагают по ходу движения контролируемого изделия 2 за вторым преобразователем 5 на таком расстоянии от намагничивающего блока 1, чтобы в области расположения преобразова теля 3 магнитное поле, оказывающее влияние на изделие 2, было практичес-, ки равно нулю. В процессе своего движения контролируемое изделие 2 проходит мимо преобразователя 3, сигнал которого обрабатывается аналогично сигналу преобразователя 5.

;После прохождения изделия 2 мимо преобразователя 3 на выходе первого считывающего блока 4 появляется сйгнал U пропорциональный величине Фг остаточного магнитного пото" ка в изделии. Это напряжение U< поступает с выхода первого считывающего блока 4 на первый вход вычитаю1173293 4 щего блока 7 и второй вход блока

8 деления. Сигнал Uq вычитающего блока 7 равен разности сигналбв на его втором и первом входах (U у = 06 — U ), т.е. пропорционален разности 7, — У магнитного потока в изделии, при воздействии на него поля Н после намагничивания .изделия до насыщения, и остаточного магнитного потока в изделии. Этот 1О сигнал поступает на первый вход блока 8 деления, сигнал на выходе которого Ug равен отношению сигнала на его второи входе к сигналу на

П П,,15 его первом входе U

U6 Пф

Рл т.е, пропорционален отношению а

Напряжение U подается на сортирующий блок 9 и является критерием годности контролируемого изделия.

Величина напряжения U сравнивается сортирующим блоком 9 с наперед заданными значениями верхнего и нижнего порогов разбраковки. По результатам этого сравнения и происходит сортировка изделий.

Устройство также целесообразно использовать в том случае, если намагничивание изделия 2 в блоке 1 осуществляют импульсным магнитным полем или включением изделия в замкнутую магнитную цепь. При этом измерение напряжения U пропорционального значению остаточного маг- 35 нитного потока У-„ в изделии, происходит в этом случае как и в первом варианте выполнения устройства. Источником 11 размагничивающего тока устанавливают такой ток в размагни- 40 .чивающей катушке 10, чтобы при прохождении изделия 2 мимо считывающего преобразователя 5 {расположенного в этом случае вблизи размагничивающей катушки 10) на изделие 2 45 действовало слабое размагничивающее ,поле — Н . Тогда после прохождения ,иэделия 2 мимо преобразователя 5, на выходе второго считывающего ублока 6 появляется сигнал Ug про- $0 порциональный величине ф»магнитного потока в изделии при воздействии на него размагничивающего поля — Н !

Этот сигнал поступает.на второй вход вычитающего блока 7, на первом вхо- у де которого будет сигнал U с выхода первого считывающего блока 4. Сиг нал Ug на выходе вычитающего блока /

7 равен разности сигналов на его первом и втором входах Бу = U4 — Uq .

Сигнал с выхода блока 8 де ения U ц

kg — поступает иа сортируюU, =Р, -U щий блок 9 и служит критерием годностИ изделия 2.

Для изделий с большим размагничивающим фактором, изготовленных из магнитомягких материалов, индукция и магнитный поток практически линейно зависят от величины внешнего размагничивающего поля при его изменении от 0 до поля, равного коэрцитивной силе Н материала изделия (фиг. 2).

Необходимым и достаточным условием для этого является выполнение соотг г ношения . >11, rye N — размагничиПс вающий фактор изделия;  — остаточная индукции материала изделия в Гауссах, Н < — его крэрцитивная сила в

Эрстедах. Линейность зависимости поз" воляет по совокупности результатов измерениИ остаточного магнитного потока в изделии Р и магнитного потока в изделии„ при воздействии на него слабого магнитного поля Н (или — Н ), 1 / судить о магнитных свойствах (коэрци тивной силе) материала иэделия независимо от его геометрических размеров. Действительно, значения величин остаточного магнитного потока

9 и магнитного потока W(9 ) при воздействии на изделие 2 поля Н (-Н ) лежат на одной прямой в координатах (Н, Ф„ ). Поэтому отношение результата измерения У к разности Ф (или — Р ) при постоянном значеI нии магнитного поля Н определяется только коэрцитивной силой материала контролируемого изделия, т .е. характеризует его механические свойства независимо от геометрических размеров. Это отношение и определяет информационный параметр контроля U по которому производится сортировка изделий. При контроле изделий одинаковых геометрических размеров, но с различными значениями коэрцитивной силы (зависим=сти 12 и 14 на фиг. 2), величина информационного параметра контроля различна.

При контроле изделий с одинаковой коэрцитивной силой, но различных геометрических размеров (зависимости

12 и 13 на фиг. 2), размагничивающий фактор одного из которых больше, 1173293 величина информационного параметра одинакова, несмотря на то, что величина остаточной индукции у них различная.

Заказ 5043/42 Тираж 897 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель В. Крапивин

Редактор С.Тимохина Техред А.Ач Корректор Г.Решетник