Магнитошумовой датчик

Магнитошумовой датчик

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (и)934399 (Sl ) Дополнительное к авт. свид-ву Г 842654

{22)Заявлено 23.06. 80 (2l) 2944624/18-28 с присоелинениен заявки М(23) П риоритет

Опубликовано 07. 06.82. Бюллетень №21

Дата опубликования описания 07.06,82 (53)M. Кй.

G 01 R 33/02

G 01 М 27/83

Ртеуавретеенны5 квинтет

СССР но аелеи нзейретеннй н открытий (53) УДК 621.317.. 49(088.8) (72) Авторы изобретения

В.М.Васильев, Г.О.Давыденко и А.В.Андр (7l) Заявитель (54) МАГНИТОИУМОВОЙ ДАТЧИ1<

Изобретение относится к измерительной технике и может .найти применение в металлургии и машиностроении, в частности при электромагнитном контроле механических напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов.

По основному авт.св. к". 842654 известен магнитошумовой датчик, содержащий магнитопровод с перемагничивающей катушкой и три ортогонально ориентированные измерительные катушки, в котором две измерительные катушки выполнены в виде Il-образного контура, а третья - в виде плоской рамки, кон15 тактирующей с контролируемым изделием, причем измерительные катушки установ-. лены в одном корпусе, а рабочие торцы двух измерительных катуше к, выполненных в виде П-образного контура, размещены в рабочей плоскости третьей измерительной катушки (1$;

Недостатком этого датчика является то, что он не позволяет определять нормальные составляющие магнитных моментов скачков намагниченности беэ дополнительных аппаратурных приемов, снижающих достоверность и точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности.

Укаэанная цель достигается тем, что B магнитошумовом датчике катушка в виде плоской рамки представляет собой четыре последовательно соединенные квадратные секции обмоток, каждая из противолежащих секций намотана встречно и имеет длину средней линии намотки, меньшую постоянной затухания намотки, меньшую постоянной затухания скачков намагниченности.

На фиг.1 изображена конструкция ма гн и тошумо во го дат чика; н а фи г. 2 плоская составная измерительная рамка; на фиг.3 - пояснение принципа избирательности уменьшенной в размерах обмотки только к нормальным составляющим скачков намагниченности.

399

$0

3 934

Магнитошумовой датчик содержит магнитопровод 1, перемагничивающую катушку 2 и взаимно ортогональные измерительные катушки 3-5 (последняя составлена из четырех последовательно соединенных квадратных секций обмоток 6-9), установленные в одном корпусе 10.

Измерительные катушки 3 и 4 выполнены в виде fl-образного контура, рабочие торцы 11 которых размещены в рабочей плоскости 12 третьей измерительной катушки, выполненной в виде плоской рамки и сосгоящей из четырех квадратных секций обмоток 6-9, имеющих поперечное сечение 13 и соединенных последовательно перемычками 14.

Иагнитошумовой датчик работает следующим образом.

Иагнитопровод 1 с перемагничивающей катушкой 2 и корпус 10 с измерительнымии катушками уст анавли вают ся на поверхности контролируемого иэделия 15.

Перемагничивающая катушка 2 запитывается низкочастотным сигналом, в результате чего циклически изменяющееся магнитное поле, проходя через магнитопровод 1 и контролируемое изделие 15, перемагничивает последнее.

Продольное и поперечное составляющие возникающих при этом магнитных шумов регистрируются соответственно измерительными П-образными катушками

3 и 4. Плоская измерительная катушка 5 в силу своих конструктивных особенностей регистрирует только нормальные составляющие магнитного шума.

Сущность избирательности этой катушки только к нормальным составляющим магнитного шума заключается в том, что для плоской квадратной обмотки с длиной средней линии намотки

42 (где У - длина одной из четырех сторон (фиг.3) средней линии намотки) чувствительность к продольным и поперечным составляющим магнитных шумов является удовлетворительной только для /3K (где К - постоянная затухания скачков намагниченности, которая в среднем имеет значение порядка 10 мм). При уменьшении же ниже этой критической величины наблюдается резкое падение уровня ЗДС от этих составляющих и при 0,25 К он ywe

2$

3$ ю б$ составляет 0,7 от максимального.

При этом средняя линия намотки имеет длину 0,25К. 4=K 10 мм.

Резкое падение уровня объясняется тем, что при ЬК (фиг.3) расстояние от листа скачка (точка А) до дальней стороны рамки (точка В) и ближней (точка С) существенно разнятся, и на участке AS (он соизмеряем с постоянной затухания поля скачка) происходит в большей степени затухание поля скачка, чем на АС, который является почти на порядок меньшим постоянной захутания, и ЭДС, наведанная в ветвях обмотки со стороны точки С, значительно превышает ЭДС, наведенную со стороны точки 8. И несмотря на то, что в противоположных ветвях будут наводиться. вычитающиеся ЭДС, их разность будет достаточно большой и обеспечит необходимую чувствительность. При малых же (Ь0,25 К, т.е. 4K

К нормальным же составляющим скачков намагниченности такие размеры обмотки ((<0,25 К, т.е. 4K

Для получения информации со всех участков, прилежащих к торцам П-образных катушек 3 и.4, предлагается использовать четыре секции обмоток

6-9, каждая из которых расположена по центру одного из П-образных торцов.

Для ослабления влияния дискретных составляющих перемагничивающего поля, противолежащие секции обмоток 6-9 намотаны попарно встречно (по наводимой в них ЭДС от потоков рассеивания перемагничивающего поля (направления намотки указаны стрелками),а все четыре соединены между собой последовательно (фиг.2). Интенсивность ЭДС от магнитных шумов при встречном включении не уменьшается, так как она является следствием стационарно случайного процесса.

93"399

11

Предлагаемый магнитошумовой датчик позволяет зарегистрировать нормальные составляющие скачков намагниченности без аппаратурной обработки, что значительно повышает достоверность и точность контроля, а также упрощает схему и снижает затраты на аппаратурную реализацию процесса косвенного выделения нормальных составляющих магнитного шума из суммарного сигнала от продольных, поперечных и нормальных составляющих.

Формула изобретения

Магнитошумовой датчик по авт.св, и 842654, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, катушка в виде плоской рамки представляет собой четыре последовательно соединенные квадратные секции обмоток, каждая из противолежащих сек" ций намотана встречно и имеет длину средней линии намотки, меньшую постоянной затухания скачков намагниченности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССP

N 842654, кл. G 01 Я 33/02, 1979.

934399

Составитель И. Кесоян

Редактор А.йотыль Техред А. Бабинец Корректор А Гриценко аказ 3929/4I Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

133035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д,4/5

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