УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 2005 года по МПК G01N25/32 

Изобретение относится к области диагностики металлов и сплавов, а также изделий, выполненных из них.

На сегодняшнее состояние уровня техники не выявлены аналоги заявляемого изобретения. Однако известны источники информации, характеризующие общий уровень заявляемого объекта.

Известны термоэлектрические устройства для контроля металлов и сплавов (авторское свидетельство РФ №1402893, патенты РФ №2134875, №2119661 и №96112058), содержащие нагреваемый и холодный электроды, нагреватель и измеритель термоЭДС.

Недостатком данного устройства (а.с. №1402893) являются ограниченность области использования устройства при контроле качества разнородных металлов и относительно низкая производительность при выполнении операции разбраковки изделий из металла и сплавов. Первый недостаток обусловлен конструктивными особенностями данного устройства, а именно тем, что нагреваемый электрод выполнен из того же материала, с которым он контактирует. Второй обусловлен тем, что данное устройство не обеспечивает оценку разнородности изделия, поскольку оно производит измерение абсолютного значения термоЭДС материала.

Заявляемое устройство направлено на создание условий для быстрой оценки качественного состава материала, проверку однородности материала изделия и, как следствие, повышение качества выпускаемых изделий.

Технический результат, получаемый при осуществлении заявляемого устройства, заключается в повышении производительности операции разбраковки изделий по качественному составу материала, расширении области использования устройства.

Заявляемое устройство характеризуется следующими существенными признаками.

Существенные признаки, характеризующие заявляемое изобретение: устройство снабжено нагревателем, нагреваемым и холодным термоэлектродами, измерителем термоЭДС, аналоговым усилителем и индикатором для визуализации измеряемого значения термоЭДС, при этом выход измерителя термоЭДС соединен с первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход регулируемого компенсатора ЭДС, а выход сумматора через усилитель подключен к регистратору и индикатору.

Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройством для разбраковки металлических изделий и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.

Для реализации процесса разбраковки изделий по однородности материала необходимо оперативно судить о соответствии качества контролируемого материала заданным. Для этого значение термоЭДС, снимаемое с датчика термоЭДС при настройке устройства на эталонный (заданный) сорт материала, подается на вход сумматора. Второй вход сумматора соединяют с выходом регулируемого компенсатора, с помощью которого на выходе сумматора устанавливают нулевой уровень ЭДС. Выход сумматора через аналоговый усилитель подключают к регистратору, который по уровню рассогласования ЭДС на контролируемых образцах изделия сигнализирует об идентичности или не идентичности образца эталону. Использование аналогового усилителя с регулируемым коэффициентом усиления для выделения рассогласования между эталонным и измеряемым значениями термоЭДС позволяет достичь практически любой точности контроля качества разбраковываемого материала.

На чертеже показана функциональная схема устройства разбраковки металлических изделий.

Нагреватель 1 воздействует на нагреваемый электрод 2. В качестве холодного электрода 3 используется непосредственно само контролируемое изделие. Между нагреваемым 2 и холодным 3 электродами расположен датчик термоЭДС 4. Выход датчика термоЭДС соединен с первым входом сумматора 5, ко второму входу которого подключен выход регулируемого компенсатора ЭДС 6. Выход сумматора 5 через аналоговый усилитель 7 подключен к входам регистратора 8 и индикатора 9.

Работу устройства по разбраковке металлических изделий условно можно представить состоящей из двух циклов: настройки и разбраковки. В первом цикле включается нагреватель, который доводит нагреваемый электрод до необходимой температуры. Затем, используя в качестве холодного электрода определенный (эталонный) сорт металла, измеряют с помощью датчика термоЭДС его термоЭДС, а с помощью компенсатора, регулируя его выходное напряжение, добиваются того, чтобы выходное напряжение сумматора было близко к нулю. О чем судят по показаниям индикатора, на вход которого поступает усиленный сигнал с выхода сумматора.

Во втором цикле в качестве холодного электрода используют контролируемое (испытуемое) изделие. Измеряют уровень напряжения термоЭДС испытуемого образца металла и по уроню рассогласования между измеренным значением термоЭДС и компенсированным значением регистратор, на который поступает усиленный сигнал рассогласования, принимает решение об идентичности или не идентичности испытуемого образца эталонному (заданному). При этом принимают во внимание границы допустимых значений сигнала рассогласования.

Вынося цикл настройки устройства за пределы рабочего цикла и используя его однократно при разбраковке заданного сорта изделия, можно значительно повысить производительность устройства и снизить брак, возникающий за счет человеческого фактора.

Использование: для разбраковки металлических изделий. Сущность заключается в том, что в устройство дополнительно включены сумматор и регулируемый компенсатор термоЭДС, при этом выход измерителя термоЭДС соединен с первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход регулируемого компенсатора ЭДС, а выход сумматора через усилитель подключен к регистратору и индикатору. Технический результат: повышение производительности операции разбраковки изделий по качественному составу материала, а также расширение области использования устройства. 1 ил.

Устройство для разбраковки металлических изделий, содержащее нагреватель, нагреваемый термоэлектрод, холодный термоэлектрод, представляющий эталонное или контролируемое изделие, измеритель термоЭДС, аналоговый усилитель и индикатор, при этом выход измерителя термоЭДС соединен с первым входом сумматора, ко второму входу которого подключен выход регулируемого компенсатора ЭДС, а выход сумматора через усилитель подключен к регистратору и индикатору.