Устройство для импульсного магнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N27/87 

Изобретеш1е относится к исследованиям фи зических и химических свойств материалов и сплавов и может быть использовано для нера рушающего контроля механических свойств ферромагнитных изделий. Известно устройство для контроля физикомеханических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник постойного тока, электронный коммутатор, намагничивающую систему, вьшолненную в виде двух взаимно перпендикулярных П-рбразнь1х магнитопроводов с размещенными на них обмотками питания, соединенными независимо одна от другой через электронный коммутатор с источником постоянного тока, феррозондовый преобразователь, установленный в плоскости полюсов магнитопроводов симметрично оси их пересечения с возможностью поворота вокруг этой оси и соединенный через электронный коммутатор с индикатором (1. Недостатком данного устройства является низкая точность из-за влияния изменения зазора между преобразователем и контролирую емым изделием. Наиболее близким к изобретению является устройство для импульсного магнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, содержащее намагничивающий элемент, подключенный к нему программный генератор импульсов тока, последовательно соединенные магниточувствительный элемент, блок измерения и регистратор. Программный генератор импульсов тока выполнен с автоматическим, программированием числа импульсов 2. Недостатком известного устройства явйяется низкая достоверность контроля из-за влияния на его результаты изменения зазора между намагничивающим я магниточувствительным элементами и контролируемым изделием. Целью изобретения является повышение достоверности контроля. Поставленная цель достигается тем, что уст ройство для импульсного магнитного контроля физико-механических параметров ферроManoiTHbix изделий, содержащее намапгачиваюп01й элемент, н6дключеша га к нему прог1 м мный генератор импульсов тока, последовательно соединенные мапшточувствительный элемент блок измерения и регистратор, снабжено последовательно соединенными блоком памяти, блоком сравнения и блоком управления, включенными между выходом блока измерения и управляющим входом программного генератора импульсов тока, второй вход бпокя сравнения соединен с выходом блока измереняя, входы блока управления соединены с бпоком измерения и програг.мным генератором импульсов тока, его .выходы подключены к блоку измерения, блоку памяти, блоку сравнения, и регистратору, а программный генерат1эр импульсов тока выполнен с регулируемой амплитудой импульсов. Введение в устройство блока памяти блока сравнения и блока управления приводит к повыщению достоверности контроля за счет автоматического выбора оптимальной амплитуды намагничивающих импульсов, при которой результаты контроля мало зависят от величины зазора между намагничивающим и магниточувствительным элементами и контролируемым изделием. На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 - зависимости градиента остаточного поля от амплитуды намагничивающих импульсов с зазором и без него. Устройство состоит из магниточувствительного элемента, которым является феррозондградаентометр 1, подключенного к блоку 2 измерения, который подключен к регистратору 3, к блоку 4 памяти и блоку ,5 сравнения, выход последнего соединен с блоком 6 управления. Выход блока 6 управления подключен к блоку 4 памяти, блоку 5 сравнения, блоку 2 измерения и программному генератору 7 импульсов тока, который подключен к намагничивающему элементу, выполненному в виде соленоида 8. Феррозонд-градиентометр 1 расположен внутри соленоида 8. Зависимость градиента остаточного поля от амплитуды намагничивающих импульсов без зазора представлена кривой 9 (фиг. 2), с зазором - кривой 10. Устройство работает следующим образом. При включении блока 6 управления последний запускает программный генератор 7 импульсов тока, который формирует последовательно следующие серии размагничивающих и намагничивающих импульсов, проходящих через соленоид 8. Амплитуду намагничивающих импульсов увеличивают сначала через одну серию, а начиная со второй - через две серии импульсов. Первая серия размагничивающих импульсов размагничивает контролируемое изделие (не показано), а первая серия намагничивающих импульсов исходной амплитуды наносит на контролируемое изделие магнитное пятно. Сигнал, пропорциональный градиенту остаточного магнитного поля, воздействующего на феррозонд-градиентометр 1, измеряется блоком 2 измерения и поступает на вход блока 4 памяти. Сигнал об окончании измерения поступает из блока 2 измерения и блок 6 управления. При этом блок 6 управления выдает сигнал разрещения блоку 4 па3

мята на переписывание входной информации, изменяет коэффициент передачи блока 2 измерения на больший и вновь запускает программный генератор 7 импульсов тока, который генерирует вторую серию размагничивающе-намагничивающих импульсов, которые сначала размагничивают изделие, а затем намагничивают его вновь, причем амплитуда этих намагничивающих импульсов больше, чем в предыдущей серии. Сигнал об окончании второй серии импульсов поступает в блок 6 )шравления, который при этом разрешает измерение блоку 2 измерения и блоку 5 сравнения. При этом на один вход блока 5 сравнения поступает сигнал из блока 4 памяти or предыдущего измерения, а на второй вход - сигнал с блока 2 измерения от последнего измерения. Результат сравнения данных этих измерений поступает с выхода блока 5 сравнения в блок 6 управления. Если результат сравнения меньше нуля, т.е. выходной сигнал блока 2 измерения от последующего измерения бопьше-, чем от предыдущего, то повторяется цикл размагничивание-намагничивание и Переключение коэффициента усиления блока 2 измерения до тех пор, пока э1я сигналы не сравняются, причем исходной является амплитуда второй серии намагничивающих импульсов. При равенстве сигналов или их разности больще нуля из блока 6 управления подаются сигналы, которые фиксируют амплитуду намагничивающих импульсов и устанавливают заданный коэффициент передачи блока 2 измерения. В последующем контроль осзоцествляется одним циклом: размагничивание. - намаг ничивание фиксированной амплитудой - измерения градиента остаточного поля при фиксированном коэффициенте усиления измерительного блока.

281554

В каждой паре циклаг: размагничивание намагничивание - измерение с исходным коэффициентом усиления блока 2 измерения, размагничивание - намагничивание импульса5 ми большей амплитуды - измерение с большим коэффициентом усиления блока 2 измерения - большая амплитуда и больший коэффициент усиления .соответствуют контролю без зазора между намагничивающим соленоидом

10 и материалом, а меньшая амплитуда и мень- ший коэффициент усиления соответствуют контролю с зазором. Так как зависимости величины градиента остаточного поля локально намагниченного изделия от амплитуды на15 магничивающих импульсов при наличии зазора (меньпшй коэффициент усиления и меньшая амплитуда импульсов) и без него (больший коэффициент усиления и большая амплитуда импульсов) пересекаются (фиг. 2), то,

20 изменяя амплитуду намагничивающих импудь.,сов и срав1 ая результаты измерения градиента остаточного поля, можно найти амплитуду намагничивающих импульсов, при которой результаты измерения близки, как при

25 иалйчии заданного зазора, так и без него.

Предлагаемое устройство за счет выбора оптимальной амплитуды намагничивающих импульсов путем имитации изменения магнитного поля, воздействующего иа контролируемое 30 изделие при зазоре и без него, изменением амплитуды намагничивающих импульсов и имитации изменения остаточного поля, воз- . действующего на феррозонд при зазоре и без него, путем изменения коэффициента усн35 леыия блока измерения, позволяет на порядок .снизить чувствительность к зазору, повысить достоверность контроля и расширить ассортимент контролируемых изделий (детали с защитными неферромагнитными покрытиями). Фчг.г на торце соленоида

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее намагничивающий элемент, подключенный к нему программный генератор импульсов тока, последовательно соединенные магниточувствительный элемент, блок измерения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком памяти, блоком сравнения и блоком управления, включенньп т между выходом блока измерения и управляющим входом программного генератора -импульсов тока, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока измерения, входы блока управления соединены с блоком измерения и прог раммным генератором импульсов тока, его выходы подключены к блоку измерения, блоку, памяти, блоку сравнения и регистратору, а программный генератбр импульсов тока выполнен с регулируемой амплитудой импульсов.