Автоматический коэрцитиметр

Автоматический коэрцитиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06. 05. 80 (21) 2922129/25-28 с присоелинением заявки ¹â€” (23) Приоритет (5l)M. Кл.

G 0l N 27/80

Гооударотееивй комитет

СССР по делен изабретеиий и открытий

Опубликовано ) 5. p ) . 82. 61оллетень № 2

Дата опубликования описания 15, 0 1 . 82 (53) УДЫ 620.179. .!4 (088.8) (72) Автор. изобретения

А.А.Истомин (7) ) Заявитель (54) ABTONATH×ÅÑÊÈÉ КОЭРЦИТИ1ЕТР

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения параметров ферромагнитных материалов.

Известен автоматический коэрцитиметр, содержащий источник намагничивающего тока, электромагнит, последовательно соединенные феррозонд и блок обработки сигнала, соединенный своим выходом с обмотками электромагнита через импульсный блок

10 преобразования ).).

Недостаток известного коэрцитиметра — недостаточная точность измерений, что связано со ступенчатым

l5 изменением тока размагничивания.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является автоматичес кий коэрцитиметр, содержащий источ20 ник намагничивающего тока, электромагнит, соединенный своими обмотками с источником намагничивающего тока, последовательно соединенные феррозонд и фазочувствительный измеритель,коммутатор и регистратор (2).

Этот коэрцитиметр не обеспечивает необходимой точности измерения, что связано с размыканием контура автокомпенсации на заключительном этаце измерений.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Цель достигается тем, что автоматический коэрцитиметр снабжен последовательно соединенными интегратором, подключенным своим входом к выходу фазочувствительного измерителя, и усилителем мощности, соединенным своим выходом через коммутатор с обмотками электромагнита, двумя компараторами, соединенными своими первыми входами с выходом усилителя мощности и своими выходами с регист" ратором и источником о эрного напряжения, соединенным своими выходами с соответствующими вторыми входами!

3 8983 компараторов, а своим входом — с коммутатором.

На чертеже приведена структурная схема автоматического коэрцитиметра.

Автоматический коэрцитиметр содеряа т источник 1 намагничивающего тока, электромагнит 2, последовательно соединенные феррозонд 3, фазочувствительный измеритель 4, включающий выпрямительные элементы 5, индика- iy тор 6 и конденсатор 7, интегратор 8, включающий резистор 9, конденсатор

10 и усилитель 11 постоянного тока, усилитель 12 мощности, подключенный через коммутатор 13 к обмоткам 14 и 15 электромагнита 2 и к первым входам компараторов 16 и 17, ко вторым входам которых подключен источник 18 опорных напряжений, а выходы соединены с регистратором 19.Источник 18 своим входом соединен с выходом коммутатора 13, второй выход которого соединен с входом источника

1 намагничивания, включающего диоднотиристорный мост, включающий тиристоры 20 и 21 и диоды 22 и 23.

Автоматический коэрцитиметр работает следующим образом.

После установки электромагнита

2 на контролируемую деталь (на чертеже не показана) с коммутатора 13 поступает сигнал положительной полярности на управляющий вход тиристора

20. Постоянная составляющая четных .гармоник поступает на вход интегратора 8 Параметры интегратора (постоян-З5 ная времени, функция передачи )подобраны так, что переходная характеристика контура автокомпенсации не имеет выброса и размагничивание детали или ее участка происходит по предельной спинке петли гистерезиса до нуля (без перехода на частный цикл).

В этом случае измеренная величина тока размагничивания соответствует истинному значению коэрцитивной силы.45

Параметры интегратора выбраны из условия обеспечения им функций апериодического звена.

На выходе интегратора получается линейно нарастающее напряжение. Это напряжение усиливается усилителем 12 мощности и поступает в обмотки 14 и

15 электромагнита 2. Размагничивающее поле, создаваемое током, протекающим через обмотки 14 и 15, размагничивает деталь, и сигнал на выходе ферроэонда 3 уменьшается. Крутизна пилообразного напряжения на выходе инте17 4 гратора. уменьшается, в то время как наклон обратной спинки петли гистерезиса, по которой следует размагничивание детали, увеличивается.

Это связано с нелинейной зависимостью индукции от поля для ферромагнетиков и, следовательно, с разной скоростью изменения индукции во времени с11

Параметры интегратора выбраны при этом таким образом, что увеличению крутизны спинки петли гистерезиса—

8S соответствует уменьшение нарастания

dt тока размагничивания. Скорость изменения индукции в детали — остается а

dt постоянной, что предотвращает появление нечетных гармоник в сигнале феррозонда и оказывает также стабилизирующее действие на контур автокомпенсации. Размагничивание детали следует по обратной спинке петли гистерезиса до нулевого значения индукции

В на всем ее участке, и исключается переколебательный процесс и переход на частный цикл. Изменение тока размагничивания при этом соответствует изменению индукции в детали, что позволяет предложенным автоматическим коэрцитиметром проводить контроль деталей по индукции.

При выборе параметров интегратора учтена также постоянная составляющая фазочувствительной измерительной цепи и обеспечены условия надежной работы компараторов. Пульсации и помехи в выходном сигнале интегратора отсутствуют.

При использовании автоматического коэрцитиметра для разбраковки деталей по схеме "годная — брак" устанавливают два предельных значения величины тока размагничивания, соответствующих диапазону "годности" деталей. Этот диапазон установлен на основании проведенной статистической обработки практических результатов измерения величины тока размагничивания и сопоставления его значений с твердостью, механическими свойствами и структурой.

Линейно нарастающее напряжение с интегратора подается на входы компараторов 16 и 17, на другие входы которых подаются опорные напряжения с источника 18 опорного напряжения.

После достижения выходным сигналом феррозонда нулевого значения коммутататор 13 подает команду на источник

898317

18 опорного напряжения, который подает опорные сигналы на компараторы 16 и 17 и обеспечивает сравнение уста- новленного значения на компараторах с величиной тока размагничивания, 5 пропорционального коэрцитивной силе детали. При достижении током размагничивания ранее установленной величины с источника 18 опорного напряжения происходит включение одним из компа- 30 раторов регистратора 19, который фиксирует принадлежность контролируеIt 11 мой детали к браку или годнои

При контроле деталей по величине индукции опорные сигналы соответствуют1З предельным значениям индукций, также установленным путем проведенной статистической обработки результатов измерения. В этом случае происходит непрерывное сравнение сигналов после щ интегратора 8 и усилителя 12 мощности с опорным напряжением в процессе размагничивания детали по обратной спинке петли гистерезиса. Так как параметрами интегратора 8 обеспечивается изме- 2s нение тока размагничивания, соответствующее изменению индукции в детали, то по его величине можно судить о значении индукции в детали при размагничивании ее по обратной спинке петли 311 гистерезиса.

Автоматический коэрцитиметр обладает повышенной точностью определения коэрцитивной силы детали за счет уменьшения остаточной индукции, позволя35 ет исключить пульсации и помехи в цепи автокомпенсации и, следовательно, автоматически разбраковывать детали по схеме "годная-брак", обеспе чивает контроль деталей как по коэрцитивной силе, так и по величине индукции.

Формула изобретения

Автоматический коэрцитиметр, содержащий источник намагничивающего тока, электромагнит, соединенный своими обмотками с источником намагничивающего тока, последовательно соединенные феррозонд и фазочувствительный измеритель, коммутатор и регистратор, отличающийся тем, что, с целью повьппения точности измерения, он снабжен последовательно соединенными интегратором, подключенным своим входом к выходу фазочувствительного измерителя, и усилителем мощности, соединенным своим выходом через коммутатор с обмотками электромагнита, двумя компараторами, соединенными своими первыми входами с выходом усилителя мощности и своими выходами с регистратором и источником опорного напряжения, соединенным своими выходами с соответствующими вторыми входами компараторов, а своим входом — с коммутатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 504967, кл. G О! 11 27/80, 1979.

2. Авторсное свидетельство СССР

Р 519626, кл. G 01 N 27/80, 1973 (прототип).

898317

Составитель П.Шкатов

Редактор М.Циткина Техред М.Надь Корректор А ° Ôeðeíö

Заказ 11939/60 Тираж 882 Подписное

ВНИИПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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