Способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий

Способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (iI) 578609

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йоюз Йоеетских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.02.72 (21) 1751270/25-28 с присоединением заявки _#_o 1822380/25-28 (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.10.77. Бюллетень Хе 40 (45) Дата опубликования описания 28.10.77 (51) М. Кл з G 01N 27/86

G 01В 7/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий (53) УДК 620.179.142 (088.8) (72) Авторы изобретения

Н. Н. Зацепин и А. П. Гусев

Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской CQ (71) Заявитель ( (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖУЩИХСЯ

ЭЛ ЕКТРО П РО ВОДЯ Щ ИХ ИЗДЕЛ И Й

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля и измерения параметров движущихся с высокой скоростью электропроводящих изделий, на пример стальной полосы.

Известен способ измерения параметров электропроводящих изделий, заключающийся в том, что с двух сторон изделия размещают катушки экранного преобразователя и регистрируют сдвиг фаз напряжения на катушках, обусловленный затуханием электромагнитного поля в металле.

Недостатком такого способа является низкая надежность при высоких скоростях движения изделий.

Известен также способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в магнитное поле, размещают у поверхности изделия чувствительный элемент, например феррозондовый преобразователь, и по его сигналу судят о величине магнитного поля вихревых токов, возникающих в изделии, по которой определяют контролируемые параметры.

Недостатком этого способа является низкая надежность измерения параметров и невозможность измерения скорости движения изделия.

Целью изобретения является повышение надежности измерения параметров движущихся изделий, а также измерение скорости движения изделия.

5 Для этого по предлагаемому способу используют постоянное магнитное поле с конфигурацией, обеспечивающей топографию одной из составляющих магнитного поля вихревых токов с выраженным максимумом

1п вдоль движения изделия, определяют вблизи поверхности изделия точку, в которой эта составляющая достигает уровня 0,7 от мак. симальной величины в сторону движения изделия, и размещают в зоне этой точки чув15 ствительный элемент, по величине сигнала которого судят о толщине изделия, определяют вторую точку вблизи поверхности изделия, в которой другая составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак, 20 помещают в зоне этой точки второй чувствительный элемент, измеряют одновременно обе составляющие магнитного поля вихревых токов и по величине суммарного сигнала судят о скорости движения изделия.

25 На фпг. 1 показана принципиальная схема осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 — распределение вдоль направления движения изделия нормальной к поверхности изделия составляющей А и тангенциальной

З0 составляющей Б напряженности магнитного

578609

15 поля вихревых токов; па фиг. 3 прсдставлена зависимость В в точке Х0 нормальной составляющей поля от толщины изделия, зависимость Г нормальной составляющей от скорости движения, а также зависимость Д тангенцпальной составляющей в точке Хр и зависимость Е суммарного сигнала от скорости движения изделия.

Способ осуществляется следующим образом.

При движении изделия 1 вдоль оси Х в магнитном поле линейного проводника 2 с током п изделии образуются вихревые токи, возбу>кдаемые движением. Топография магнитного поля вихревых токов зависит от их распределения в толще изделия, которое, в свою очередь, определяется конфигурацией намагничивающего поля. Для поля линейного проводника с током распределение вихревых токов в тонком листе при малой скорости движения таково, что нормальная к листу составляющая магнитного поля вихревых токов (см. фиг. 2) имеет выраженный максимум в точке

Х=О (система координат связана с намагничивающим линейным проводником), и в этой

>ке точке тангенциальная составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак. С ростом толщины движущегося изделия топография магнитного поля вихревых токов изменяется так, что максимум нормальной составляющей его растет по величине и смещается в сторону движения изделия. При этом в различных точках Х закономерность изменения нормальной составляющей различна и имеет постоянную крутизну (см. фиг. 3) в зоне точки Х0, которая соответствует уровню 0,7 от максимума на кривой распределения нормальной составляющей и в которой размещают первый чувствительный элемент

3. Зависимость в этой точке, показанная на фиг. 3, получена при движении листа со скоростью 25 м/сек.

Аналогичная зависимость нормальной составляющей в точке Х0 наблюдается и от скорости движения изделия. Однако здесь довольно быстро проявляется нелинейность зависимости, поэтому для расширения диапазона линейности можно использовать зависимость от скорости и тангенциальной составляющей магнитного поля вихревых токов. Для

50 этого второй чувствительный элемент 4, сигнал которого суммируется с первым, необходимо расположить в такой точке Х, чтобы суммарный сигнал имел максимальный диапазон линейной зависимости от скорости.

Этой точкой является точка изменения знака тангенциальной составляющей Х=О, зависимость поля в которой показана на фиг. 3 (кривая Д). На фиг. 3 (кривая Е) показано также в единицах поля изменение суммарного сигнала, линейность измерения которого сохраняется до скорости почти 25 м/с.

Таким образом, предложенный способ позволяет производить контроль параметров движущихся металлических объектов при высоких скоростях движения.

Формула изобретения

1. Способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в магнитное поле, размещают у поверхности изделия чувствительный элемент, например феррозондовый преобразователь, и по его сигналу судят о величине магнитного поля вихревых токов, возникающих в изделии, отл ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности измерения параметров движущихся изделий, используют постоянное магнитное поле с конфигурацией, обеспечивающей топографию одной из составляющих магнитного поля вихревых токов с выраженным максимумом вдоль движения изделия, определяют вблизи поверхности изделия точку, в которой эта составляющая достигает уровня

0,7 от максимальной величины в сторону движения изделия, и размещают в зоне этой точки чувствительный элемент, по величине сигнала которого судят о толщине изделия.

2. Способ по п. 1, отл ича ющийся тем, что, с целью измерения также и скорости движения изделия, определяют вторую точку вблизи поверхности изделия, в которой другая составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак, помещают в зоне этой точки второй чувствительный элемент, измеряют одновременно обе составляющие магнитного поля вихревых токов и по величине суммарного сигнала судят о скорости движения изделия.

578609

Рог. 1 о к, Составитель И. Кесоян

Текред И. Карандашова Корректор T. Добровольская

Редактор О. Юркова

Подписное

Заказ 2403/14 Изд. № 846 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 о о о

îу Р г

8 /Р 16 Р, пассек

Рае„У