Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N27/90 

(/)

С

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ по авт. св. № .696369, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено двумя логарифмическими и антилогарифмическими преобразователями, каждат логарифмический преобразователь включен между считывающим преобразователем и сумматором, а антилогарифмический преобразователь - между выходом сумматора и регистратором.

3

.1

8

г

N5 У 1110 Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для определения механических свойств ферромагнитных материа лов в любой отрасли машиностроения. По основному авт.св. № 696369 известно устройство для электромагнит ного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных материалов содержащее намагничивающие элементы и считывающие преобразователи, выходы которых поключены к сумматору, и регистратор, подсоединенньй к сумматору. Намагничивающие элементы и считывающие преобразователи расположены симметрично относительно контролируемого изделия. Намагничивающими элемен тами контролируемьй материал доводится до насыщения. Сигнал, снимаемый ч считывающими преобразователями, равен удвоенному сигналу с одного преобразователя. При отклонении материала в сторону одного из преобразователей сигнал в нем увеличивается, во втором преобразователе - уменьшится, но для материала с одинаковыми механическими свойствами по всей его длине сумма этих сигналов останется постоянной (при небольших амплитудах вибрации) Г13. Недостатком известного устройства является невозможность отстройки от вибрационных колебаний в широких пределах и с.высокой точностью. Это объясняется тем, что величина сигнала считывающего преобразователя зави сит от изменения зазора не.линейн а квази-экспоненциально, поэтому в случае смещения материала в сторону одного из преобразователей, сигнал в нем увеличится на большую величину чем уменьшится на втором преобразователе. В результате суммарный сигнал всегда больше, чем в случае отсутствия смещения. Это снижает точность контроля и сужает пределы отстройки от вибрационных смещений материала в процессе контроля. Целью изобретения является повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено двумя логарифмическими и антилогарифмическими преобразователями, каждьй логарифмический преобразователь включен между считьшающим преобразователем и сумматором, а антилогарифмический преобразователь - между выходом сумматора и регистратором. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства- на.фиг. 2 - зависимость выходного сигнала cчиtывaющeгo преобразователя (феррозонда-градиентометра) от расстояния до поверхности контроля для трех стальных изделий, например, листов с различными механическими свойствами на фиг. 3 зависимость логарифма выходного сигнала считывающего преобразователя от изменения зазора до поверхности контроля для тех же изделий на фиг. 4 зависимости выходного сигнала считывающего преобразователя для известного и предлагаемого устройств при изменении зазора для трех образцов с различными механическими свойствами. Устройство содержит намагничивающие элементы 1 и 2 и считывающие преобразователи 3 и 4, подключенные.к ним логарифмические преобразователи 5 и 6, подсоед|1ненный к ним сумматор 7, антилогарифмический преобразователь 8, включенный между выходом сумматора 7 и регистратором 9. Считывающие преобразователи 3 и 4 размещены за намагничивающими элементами 1 и 2 по ходу движения контролируемого материала 10. Устройство работает следующим образом. Контролируемый материал 10 движется в зазоре между намагничивающими элементами 1 и 2 и считывающими преобразователями 3 и 4. Намагничивающие элементы через некоторые интервалы времени наносят на материал 10 магнитные метки, несущие информацию о его механических свойствах. Величину намагничиванлцих импуЛьсов выбирают такой, чтобы довести материал до насьпцения. Магнитные метки затем проходят вблизи считывающих преобразователей 3 и 4 и наводят в них сигналы, уровни напряжения которых постоянны и пропорциональны по величине магнитному полю. При смещении контролируемого материала в сторону одного из преобразователей сигналы считывающих преобразователей станут неодинаковыми, например СГ и Uj . Эти сигналы поступают на входы логарифмических преобразователей 5 и 6, осуществляющих преобразование по закону Ugbix IJex Э110 Преобразованные таким образом сигналы поступают на вход сумматора 7, сигнал навыходе которого равен полусумме сигналов на входах -(U С вькода сумматора 7 сигнал поступает на вход антилргарифмического преобразователя 8, сигнал на выходе которого..- . 0 gUex , В результате описанной обработки сигналов считывающих преобразователей U и LL на вход perHCTpafopa 9 поступает сигнал i -ц ,enU2) , По величинеэтого сигнала судят о механических свойствах контролируемого материала. Так как сигналы U и (ij зависят от расстояния между считывающими преобразователями 3 и 4 и материалом: 10 нелинейно (фиг. 2), а зависимость логарифмов этих сигналов и и и почти линейна (фиг. 3), то

т 264 обработка сигналов по формуле (1) позволяет получить результаты по отстройке от вибрации вьше, чем у известного устройства, где сигналы суммируются и -сигнал на регистраторе равен у I ( ц ) (2). Причем чувстви т z тельность к механическим свойствам не уменьшается, и при сравнении формул (1) и (2) при .и и результат одинаков. Использование предлагаемого уст, ройства позволит более чем в три раза уменьшить погрешность контроля механических свойств, например, стального проката в потоке, связанную с неизбежными его вибрационными смещениями и, следовательно, значительно повысить точность контроля. Любое другое преобразование не позволит получить превосходящие по точности результаты контроля.