Способ измерения магнитной индукции в листовой стали и устройство для его осуществления Советский патент 1984 года по МПК G01R33/02 

Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для проведения магнитных измерений в листовой стали, Известны способы создания и изме рения магнитной индукции в листовой стали, основанные на намагничивании листовой стали в соленоиде, измененити магнитного поля в области занятой проводом измерительной кату1ики, охватывающей поперечное сечение лис товой стали, и регистрации показани пропорциональных .магнитной индукции в сечении листовой стали, охваченном измерительной катушкой. Устройства для их реализации содержат намагничивающий соленоид с источником сторонних ЭДС,измерительну катушку с регистратором и магнитопровод С11. Однако измеренная величина магни ной индукции является усредненной по всему поперечному сечению листа. Наиболее близким к изобретению является способ создания магнитного поля в листовойстали включающий намагничивание участка ее поверхности внешним магнитным полем, направленным перпендикулярно к поверх ности листа стали, изменение внешне го магнитного поля в стали и Измере ние внешнего магнитного поля в области, занятой измерительной катушкой. Устройство для реализации способ содержит катушку намагничивания с источником сторонних ЭДС, измерительную катушку, с регистрирующим при бором, магнитопровод и корпус Г21. Однако создание равномерного измерения поля по толщине листа (одинаковый градиент магнитного поля по толщине листа) невозможно. Целью изобретения является повышение точности измерения путем создания однородного магнитного поля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу, включающему нс1магничивание участка подерхности листовой стали внешним магнитным полем,направленным перпендикуляр но к поверхности листа стали, изменение внешнего, магнитного поля в области, заня1;ой измерительной катушкой, внешние магнитные поля направляют на обе поверхности листовой стали навстречу друг к другу,измеряют величины векторного магнитного по тенциала в точках пересечения поверх ностей с нормальной к ним прямой, величину магнитной индукции в листовой стали между точками измерения величины векторного магнитного потенциала определяют из соотношения в - - i---- i 1Г в - , , где В - величина магнитной индукции в листовой стали; AJ- величины вектбрных магнитных потенциалов на разных поверхностях листовой стали; fe - толщина листовой стали. Кроме того, в устройство для осу- аствления способа, содержаицее катушку намагничивания с источником сторонних электродвижущих сил,измерительную катушку с регистрирующим прибором, магнитопровод и корпус, введены вторые катушки намагничивания и измерительная и второй магнитопровод, выполненные идентично с первыми и имеющие с ними общую осевую линию, причем первые катушки с магнитопроводом укреплены неподвижно относительно корпуса, а вторые подвижны в направлении общей осевой линии, а катушки намагничивания и измерительные соединены встречно. На фиг. 1 показана конструкция устройства для осуществления предлагаемого способа} на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема устройства. Устройство включает корпус 1 с неподвижным источником магнитного поля, состоящим из магнйтопровода 2, катушки 3 намагничивания и измерительной катушки 4, подвижного источ,ника магнитного поля, состоящего из магнйтопровода 5, который с помощью микрометрического винта 6 с головкой 7 может передвигаться в направляющих 8 вдоль оси катушки 9 намагничивания и измерительной катушки 10. Между источниками магнитного поля находится испытываемый лист 11 стали. Соединенные встречно катушки 3 и 9 через коммутатор 12 (фиг.2 подключены к источнику 13 сторонних электродвижущих сил. Для регулирования тока в цепи катушек намагничивания служит резистор 14, а для контроля - прибор 15. Измерительные катушки 4 и 10 включены встречно и подключены к регистрирующему прибору 16. В цепь измерительных катушек 4 и 10 включен подгоночный резистор 17, Устройство работает следующим образом. I Для создания величины магнитной индукции в листе 11 стали его устанавливают между, магнитопроводами 2 и 5 источников магнитного поля. Магнитопровод 5 неподвижного источника поля устанавливают с помощью микрометрического викта 6 в положение, при котором будет минимальный зазор между поверхностями листа 11 стали и то 5цами магнитопроводов 2 и 5. Коммутатор 12 устанавливают в положение а. Требуемую величину магнитной индукции в листе 11 стали устанавливают, изменяя величину тока в катушках 3 и 9 намагничивания резистором 14, При установленной величине тока созданное магнитное поле будет иметь максимальные одинаковые величины векторного магнитного потенциала на обеих поверхностях листа 11 стали в точках расположения провода измерительных катушек, а направление вектора магнитного потенциала на одной из поверхностей листа стали будет противоположно направлению вектора на другой.

Если провод обеих измерительных катушек, включенных встречно к присоедин нных к, регистрирующему прибору/ будет одинаковой длины и располо жен в точках равного магнитного поТ.енциала одинаковой величины, то для .определения магнитной индукции в листоЪой стсши в точках между проводгиуш первой и второй измерительных катушек уравнение (1) преобразуется к следующему виду

В К.. (2)

где К - коэффициент пропорциональнос

ти;

oL-- показания -регистрирующе.го прибора в делениях шкалы; L-- длина провода измерительной

катушки.

По измеренным показаниям регистрирующе о прибора 16, пропорциональным разности максимальнчх величин

векторных магнитных потенциалов на поверхностях листа, определяют величину магнитной индукции в листовой стсШИ по уравнению (2).

Использование предлагаемого способа создания и измерения величины магнитной индукции в листовой стали и устройства для его осуществления обеспечит по сравнению с известными способами и устройствами для Создания и измерения величины магнитиой индукции следующие преимущества:

С помощью включенных встречно внешних источников магйитного поля, расположенных на противоположных сторонах листовой.стали, в ней между проводами измерительных катушек будет достигнуто равномерное изменение магнитного поля по толщине листа (т.е. одинаковый градиент поля.. по толщине листав.

Упростится процесс измерения, так как измерение можно будет производить непосредственно в местах производства листовой стали и на листах любых габаритов. Кроме того, ислючаются грбмоздкиематематические вычисления, входящие в процесс измерения.

Увеличивается -точность измерения благодаря созданию однородного магнитного поля в сечении листовой стали.

li Способ измерения магнитной индукции в листовой стсши, включающий намагничивание участка ее поверхности внешним магнитным полем, направленным перпендикулярно к поверхности листа стлали, изменение внешнего магнитного поля в области, занятой измерительной катушкой, о тлич ающий ся тем, что, с целью повьаиения точности измерения путем создания однородного магнитного поля, внешние магнитные поля направляют на обе поверхности листовой стали навстречу друг к другу, измеряют величины векторного магнитного, потенциала в точках пересечёния поверхностей с нормсшьной к ним прямой, величину магнитной индукции в листовой стали между точками измерения величины векторного магнитного потенциала определяют из соотношения В . В - величийа магнитной индукции в листовой стали; величины векторных магнитных потенциалов на разных поверхностях листовой стали б - толщина листовой стали. 2. Устройство для осурдествления i способа по п. 1, содержащее катушку сл намагничивания с источником сторонних электродвижущих сил, измерительную катушку с регистрирующим прибором, магнитопровод и корпус, отлич ающее ся тем, что в него дополнительно введены вторые . катушки.намагничивания и измерительная и второй магнитопровод, выполненные идентично с первыми и имеющие с ними общую осевую линию, при35. чем первые катушки с магнитопроводом укреплены неподвижно относительно эо корпуса, а вторые подвижны в направX лении общей осевой линии, а катуш|КИ намагничивания и измерительные 4 эключены встречно. :о