Датчик магнитной анизотропии Советский патент 1984 года по МПК G01N27/86 G01R33/02 

1, о т л и- виде что магнито- ней, выполнена в того.

пакета ферромагнитных стержизолированных один от дру

1. ДАТЧИК МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ по авт. св. № 111331, о тличающиися -тем, что, с целью повьпиения чувствительности и точности измерений на образцах с большой кривизной поверхности, он снабжен магнитоанизотропной вставкой, устанавливаемой между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью, при этом со стороны полюсов электромагнита вставка имеет плоскую поверхность, перпендикулярную направлению наибольшей магнитной проницаемости, а со стороны образца поверхность вставки пов торяет конфигурацию контролируемой поверхности.

Изобретение относится к магнитны измерениям и может быть использовано в приборах, предназначенных для измерения магнитной анизотропии в различных деталях.

По основному авт. св. № 111331 известен датчик магнитной анизотропии, представляющий собой жесткую конструкцию, состоящую из электромагнитного возбудителя, выполненног в виде подковообразного электромагнита, обмотка возбуждения которого подключена к генератору звуковой частоты, и индикаторной катушки с сердечником, расположенной между полюсами электромагнита и перпендикулярно к ним, обмотка которой подключена к вольтметру или иному регистрирующему прибору Щ.

При проведении измерений на деталях, имеющих большую кривизну поверхности, возникают неравномерные, по отношению к полюсам сердечников, воздушные зазоры, которые снижают чувствительность датчика и точность измерений. Это снижение тем больше, чем больше кривизна поверхности детали. Изготовление датчика с рабочей поверхностью, повторяющей кривизну поверхности детали, исключается в связи с необходимость поворота датчика в процессе измерения вокруг его продольной оси, перпендикулярной к поверхности детали для определения направления наибольшей анизотропии.

Целью изобретения является повышение чувствительности и точности измерений датчика на образцах с большой кривизной поверхности путем уменьшения влияния воздушного зазора.

Цель достигается тем, что в датчик магнитной анизотропии, содержащий электромагнитный возбудитель, вьшолненный в виде подковообразного электромагнита с расположенной между его полюсами перпендикулярно к ним индикаторной катушкой, причем обмотка возбудителя подключена к генератору звуковой частоты, а измерительная обмотка - к регистрирующему прибору, дополнительно введена магнитоанизотропная вставка, устанавливаемая между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью, при этом со стороны полюсов электромагнита вставка имеет плоскую поверхность, перпендикулярную направлению наибольшей магнитной проницаемости, а со стороны обрайца поверхность вставки повторяет конфигурацию контролируемой поверхности детали.

Кроме того, магнитоаннзотропная вставка выполнена в виде пакета ферромагнитных стержней, изолированных один от другого.

На чертеже изображен датчик магнитной анизотропии, общий вид.

Датчик представляет собой жесткую конструкцию, состоящую из электромагнитного сердечника 1, собранного из трансформаторной стали, обмотки 2 возбуждения электромагнита, сердечника 3 индикаторной катушки и индикаторной катушки 4. Все детали для крегшения частей датчика изготовлены из изоляционного материала. Обмотка 2 возбуждения электромагнита подключается к генератору звуковой частоты, обмотка индикаторной катушки 4 - фазочувствительному ламповому вольтметру шш катодному осциллографу (не показаны) . Между рабочей поверхностью сердечников 1 и 3 и контролируемой поверхностью 5 с криволинейной поверхностью установлена магнитоанизотропная вставка 6, выполненная 5 в виде пакета ферромагнитных стержней 7, изолированных один от другого и соединенных между собой с помощью диэлектрического немагнитного материала 8, например эпоксид ной смолы. Ферромагнитные стержни 7 перпендикулярны к плоскости поверхности вставки 6, к которой прилегают полюса сердечников 1 и 3 датчика. Противоположная поверхность вставки 6 повторяет кривизну контролируемой поверхности 5 детали. Устройство работает следуюыщм образом. При вращении датчика во время измерений вокруг его продольной оси полюса сердечников 1 и 3 сколь зят по плоскости магнитоанизотропной вставки 6 с постоянным зазором Силовые линии магнитного поля между поверхностью детали и сердечниками замыкаются при этом лишь вдоль ферромагнитных стержней 7 вставки 6. Поверхность металла исследуемой детали в зоне, подвергаемой действию датчика, представляет собой магнитный мост, в котором плечами являются участки поверхности, заключенные между следами тех стержней магнитоанизотропной вставки, к которым со стороны плоской по39.4 верхности вставки прилегают башмаки электромагнита и сердечника индикаторной катушки. Если принять магнитное сопротивление плеч магнитного моста равным Кдд для ненапряженного металла, то при напряженном металле магнитное сопротивление в соседних плечах будет равно в общем случае R; + U R(v. В этом случае генераторной диагональю будет диагональ между полюсами электромагнита, а измерительной - диагональ между полюсами сердечника индикаторной катушки. Использование изобретения позволит проводить измерения магнитной анизотропии на деталях, имеющих поверхность большой кривизны, и вследствие более высокой, по сравнению с воздушной средой, магнитной проницаемости ферромагнитных стержней вставки обеспечит повьш1ение чувствительности и точности измерений с помощью датчика. В свою очередь повьш1ение точности измерений позволит при разбраковке деталей по магнитным свойствам сократить число измерений, проводимых при контроле деталей, и, тем самым, снизит трудоемкость этой операции.