Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий Советский патент 1985 года по МПК G01N27/80 

put.J

2. Устройство по п. 1, о т л и - вателем по ходу движения контроличающееся тем, что оно снаб- руемых изделий и соединенной с исжено источником размагничивающего ,тока и размагничивающей катушкой, расположенной за первым преобразо1173293

точником размагничивающего тока, а второй преобразователь расположен вблизи размагничивающей катушки.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее намагничивающий блок, преобразователь, расположенный за намагничивающим блоком по I ВСЕСОШЗКД I «ЙБЛМОТКЙА i ходу движения, считывающий блок, к входу которого подключен преобразователь и сортирующий блок, отличающееся тем, что, с ,целью повьшения достоверности контроля, оно снабжено вторым преобразователем, который расположен по ходу движения контролируемых изделий между намагничивающим блоком и первым преобразователем, вторым считьшающим блоком, к входу которого подключен второй преобразователь, и последовательно соединенными вычитакяцим блоком, входы которого соединены с выходами считывакндих блоков , и блоком деления , вто (Л рой вход которого соединен с выходом первого считывающего бло,ка, а выход - с сортирующим блоком.

Изобретение относится к неразрушакнцему контролю материалов и изделий и может быть использовано для оценки твердости движущихся малогабаритных ферромагнитных изделий

Целью изобретения является повышение достоверности контроляi

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства, на фиг, 2 - зависимость магнитного потока Рц в изделиях от величины воздействующего на ник магнитного поля Н после намагничивания изделий до насыщения.

Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий содержит намагничивающийблок 1, расположенный за ним по ходу движения контролируемого изделия 2 первый преобразователь 3, первый считьюающий блок 4, ко входу которого подключен первый преобразователь 3, второй преобразователь 5, расположенный по ходу движения контролируемого изделия 2 между намагничивающим блоком 1. и первым преобразователем 3, второй считьшающнй блок 6, ко: входу которого подключен второй преобразователь 5, последоватепьно соединенные вычитанлций блок 7, входы которого соединены с в кодами считывающих блоков 4 и 6, блок 8 деления и сортирующий блок 9. Второй вход блока 8 деления соединен с выходом первого блока 4 считывания. За первым преобразователем 3 по ходу движения контролируемых изделий 2 установлена размагничиваклдая катуижа 10, подключенная к источнику 11 размагничивающего тока.

Устройство работает следукяцим образом.

В процессе движения по транспортеру или вдоль направляющего желоба

(не показаны) контролируемое изделие 2 проходит сквозь намагничивающий блок 1 и намагничивается в нем до насыщения. Второй преобразователь 5 располагают за намагничивающим блоком 1 по ходу движения контролируемы изделий на таком расстоянии от него, чтобы в области расположения преобразователя 5 на контролируемое изделие 2.оказывало влияние слабое магниное поле Н , совпадающее по направлению с полем в намагничивающем блоке 1. После выхода из намагничивающего блока 1 контролируемое изделие 2 в процессе своего дальнейшего движения проходит мимо второго преобразователя 5, в результате чего на выходе второго считьгоающего блока 6 появляется сигнал Ug , пропорциональ-г ный величине магнитного потока 9 в изделии при воздействии на него магнитного поля Н . Напряжение Uj с выхода второго считьшающего блока 6 потупает на второй вход вычитающего блока 7. Первьй преобразователь 3 располагают по ходу движения контролируемого изделия 2 за вторым преобразователем 5 на таком расстоянии от намагничивающего блока 1, чтобы в области расположения преобразователя 3 магнитное поле, оказьгоакщее влияние на изделие 2, было практически равно нулю. В процессе своего движения контролируемое изделие 2 проходит мимо преобразователя 3, сигнал которого обрабатывается аналогично сигналу преобразователя 5. ;После прохождения изделия 2 мимо преобразователя 3 на выходе первого считывающего блока 4 появляется сигнал Uj, пропорциональный величине f остаточного магнитного потока в изделии. Это напряжение , поступает с выхода первого считьшающего блока 4 на первый вход вычитающего блока 7 и второй вход блока 8 деления. Сигнал U вычитакядего блока 7 равен разности сигналов на его втором и первом входах (), т.е. пропорционален разности Р| - Pg магнитного потока в изделии, при воздействии на него поля Н после намагничиван .изделия до насыщения, и остаточног магнитного потока в изделии. Этот сигнал поступает на первьш вход блока 8 деления, сигнал на выходе которого и равен отношению сигнал на его втором входе к сигналу на Ж Н его первом входе Ufe Рт.е. пропорционален отношению Напряжение Ug подается на сортирующий блок 9 и является критерием годности контролируемого изделия. Величина напряжения U сравнивается сортирующим блоком 9 с наперед заданными значениями верхнего и нижне го порогов разбраковки. По результатам этого сравнения и происходит сортировка изделий. Устройство также целесообразно использовать в том случае, если намагничивание изделия 2 в блоке 1 .осуществляют импульсным магнитным полем или включением изделия в замкнутую магнитную цепь. При этом . измерение напряжения U, пропорционального значению остаточного магнитного потока Р в изделии, происходит в этом случае как и в перво варианте вьшолнения Устройства. Источником 11 размагничивающего тока устанавливают такой ток в размагни.чивакнцей катушке 10, чтобы при прохождении изделия 2 мимо считьшаклцего преобразователя 5 (расположенного в этом случае вблизи размагничивающей катушки 10) на изделие 2 действовало слабое размагничивающее .поле - Н . Тогда после прохождения ,изделия 2 мимо преобразователя 5, iHa выходе второго считывающего блока 6 появляется сигнал Ug, пропорциональный величине магнитного потока в изделии при воздействии на него размагничивающего поля - Н . Этот сигнал поступает на второй вхо вычитающего блока 7, на первом входе которого будет сигнал U с выхода первого считывающегс) блока 4. Си нал и на выходе вычитаклцего блока 34 7 равен разности сигналов на его первом и втором входах Uj- U - U , Сигнал с выхода блока 8 деления Ug -- поступает на сортируюU4 - Ufe щий блок 9 и служит критерием годности изделия 2. Для изделий с большим размагничивающим фактором, изготовленных из магнитомягких материалов, индукция и магнитный поток практически линейно зависят от величины внешнего размагничивающего поля при его изменении от О до поля, равного коэрцитивной силе Н материала изделия (фиг. 2). Необходимым и достаточным условием для этого является вьшолнение соот- NBr ношения где N - размагничивающий фактор изделия; Ьу - остаточная индукция материала изделия в Гауссах, Н (, - его крэрцитивная сила в Эрстедах. Линейность зависимости позволяет по совокупности результатов измерений остаточного магнитного потока в изделии к магнитного потока в изделии, при воздействии на него слабого магнитного поля Н (или - Н ), судить о магнитных свойствах (коэрцитивной силе) материала изделия независимо от его геометрических размеров. Действительно, значения величин остаточного магнитного потока и магнитного потока (} при воздействии на изделие 2 поля н (-Н) лежат на одной прямой в координатах (Н, 9(, ). Поэтому отношение результата измерения Pg к разности - 9 (или j - Ф ) при постоянном значении магнитного поля Н определяется только коэрцитивной силой материала контролируемого изделия, т .е. характеризует его механические свойства независимо от геометрических размеров. Это отношение и определяет информационный параметр контроля IL , по которому производится сортировка изделий. При контроле изделий одинаковых геометрических размеров, но с различными значениями коэрцитивной силы (зависимости 12 и 14 на фиг. 2), величина информационного параметра контроля различна. При контроле изделий с одинаковой оэрцитивной силой, но различных еометрических размеров (зависимости 12 и 13 на фиг. 2), размагничивающий, актор одного из которьк больше. $ величина информационного параметра одинакова, несмотря на то, что веfPH

fPU9.2 11732936 личина остаточной индукции у них различная.