Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала Советский патент 1984 года по МПК G01N27/87 

1 Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств металлов и сплавов. По основному авт. св. № 974242 известен способ электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала, который заключается в том, что контролируемый участок материала намагничивают сформированным с одной его стороны импульсным магнитным полем и определяют градиент остаточной намагниченности при этом с противоположной стороны материала формируют второе импульсное магнитное поле, направленное навстречу первому, считьшают градие остаточной намагниченности от второ поля, суммируют оба градиента и по полученной величине судят о физикомеханических параметрах контролируе мого материала, кроме того, величин напряженности импульсного магнитног поля выбирают из условия намагничивания материала до насыщения 1 J. Недостатком известного способа является низкая достоверность контроля из-за влияния временной и температурной погрешности. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Указанная цель достигается тем, что согласно способу электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала, запоминают максимальные значения градиентов остаточ ной намагниченности, создают возрастаюш5ие компенсирующие магнитные поля, измеряют и сравнивают их градиенты с максимальными значениями градиентов остаточной намагниченнос при равенстве которых фиксируют величину компенсирующего магнитного поля и судят по ней о свойствах фер ромагнитного материала. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа на фиг. 2 пространственная схема размещения узлов устройства относительно движущегося ферромагнитного материала. Устройство состоит из двух соосно встречно включенных намагничиваю щнх соленоидов 1 и 2, подключенн к генератору 3, двух магниточувстви тельных элементов 4 и 5, подсоединенных через блоки 6 и 7 51 к входам запоминающих устройств 8 и 9 и компараторов 10 и 11. Выходы компараторов 10 и 11 подсоединены к источникам 12 и 13 линейно возрастающего тока, соединенным с компенсирующими катушками 14 и 15 и с блоком 16 усреднения, соединенным с индикатором 17. Управляющий выход генератора 3 соединен с запоминающими устройствами 8 и 9 и источниками 12 и 13 линейно возрастающего тока. Способ реализуется следующим образом. Включают генератор 3, формирующий периодические последовательности импульсов тока, которые, проходя через намагничивающие соленоиды 1 и 2, локально намагничивают движущееся контролируемое изделие. Магнитные пятна, проходя мимо магниточувствительных элементов 4 и 5, наводят в них сигналы, пропорциональные величине градиентов остаточного поля сторон контролируемого изделия. Эти сигналы измеряют с помощью блоков 6 и 7 измерения. Максимальные значения сигналов фиксируют запоминающими устройствами 8 и 9. По окончании намагничивающего импульса и прохождения магнитного пятна мимо магниточувствительных элементов 4 и 5 включают источники 12 и 13 линейно возрастающего тока и компенсирующие катушки 14 и 15 создают комненсирукяцие поля, воздействующие на магниточувствительные элементы 4 и 5. Измеренные сигналы в каждом канале сравнивают с запомненными ранее значениями. При равенстве этих величин в канале срабатывает соответствуюпщй компаратор 10 или 11, блокирующий соответствующий источник 12 или 13 линейно возрастающего тока (или оба одновременно). Величину токов при этом усредняют блоком 16 усреднения (среднее арифметическое или среднее геометрическое) , а усредненную величину фиксируют индикатором 17. С началом следующего намагничивающего импульса запоминающие устройства 8 и 9 и источники 12 и 13 линейно возрастающего тока устанавливают в исходное состояние и с приходом нового магнитного пятна процесс повторяется. Индикатор 17 фиксирует значение компенсирующих токов, соответствующих реальным градиентам остаточного поля независимо от колебаний чувствитепьности магниточувствительных элементов и скорости движения контролируемого изделия.

Таким образом, изобретение позволяет уменьшить погрешность контроля благодаря уменьшению зависимости результатов измерений от температуры и от изменения скорости движения ферромагнитного материала, поскольку о результатах контроля . судят по усредненной величине токов через компенсирующие катушки. Компенсация запомненного сигнала сигналом от компенсирующих катушек наступает в момент, когда через них протекает ток, создаюпщй такое же поле, как поле от магнитного пятна. Компенсирующее поле зависит только от

тока через компенсирующие катушки и от деформации этих катушек при изменении температуры. Деформация компенсирующих катушек не превьш)аЁТ тысячной доли процента на градус. Измерения тока в компенсирующих катушках могут быть произведены с высокой точностью несмотря на изменение их активного сопротивления при нагреве или охлаждении, которое ниже, чем температурный или временной дрейф магниточувствительных элементов. Влияние скорости движения уменьшается за счет того, что компенсируются запомненные значения сигналов, соответствующие максимальным значениям остаточных полей или градиентов магнитных пятен, которые сохраняются в течение времени между следованием двух соседних магнитных пятен.

СПОСОБ ЭЛЕКТРШАГЙИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖУЩЕГОСЯ ФЕРРОМАГНИТНОГО /« МАТЕРИАЛА по авт. св. № 974242, отличающийся тем, что, с целью повьшения достоверности контроля, запоминают максимальные значения градиентов остаточной намагниченности, создают возрастающие компенсирующие магнитные поля, измеряют и сравнивают их градиенты с максимальньми значениями градиентов остаточной намагниченности, при. равенстве которых фиксируют величину компенсирующего магнитного поля и судят по ней о свойствах ферромагнитного материала. (Л С Т1 fff СО 12 О5 t6 ГС ел 1

фиг. 2