Способ контроля средней в поперечном сечении толщины стенки ферромагнитных труб Советский патент 1985 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для непрерывного контроля изменений средней в поперечном сечении толщины стенки труб из ферромагнитного материала, при поточном производстве в трубной промьшленности. Цель изобретения - повьшение точ ности контроля. На фиг. 1 изображена функциональ ная схема устройстЁ а для осуществления способа; нафиг. 2 - магнитные полюса с наконечниками в плоско ти сечения контролируемой трубы, об щий вид. Устройство для осуществления способа содержит двуплечий дифферен циальньй магнитный мост, который со стоит из Н-образного магнитопровода 1, на котором размещены четыре намагничивающих катушки 2. На торца магнитопровода жестко укреплены цилиндрические направляющие 3, в полость которых вставлены цихгандричес кие магнитн{ 1е полюса 4 с жестко укрепленными на их концах магнитными полюсными наконечниками 5, попарно образующими рабочие зазоры в обоих плечах магнитного моста. Наконечники 5 полюсов 4 вьшолнены в виде клиньев, противоположные основаниям ребра которых параллельн между собой и расположены в плоскос ти, перпендикулярной продольной оси контролируемого изделия 6, а размеры не превьшают размеры поперечного сечения трубы. В перемычке Н-образного магнитопровода -расположен измерительный элемент 7 (например, да чик Холла), выход которого подключе к системе регистрации выходного сиг нала, состоящей из усилителя 8 и ин дикатора 9. Способ осуществляется следующим образом. Контролируемое изделие 6, например, трубы либо эталонный образец с номинальной толщиной степени, уст навливают в рабочих зазорах полюсов с наконечниками 5 5вуплечегр диф-ференциального магнитного моста с Н-образным магнитопроводом 1, намаг ничивают участок изделия 6 постоянным однородным магнитным полем, ко торое формируют в рабочих зазорах магнитного моста с помощью полюсов с наконечниками 5, выполненными в виде клиньев, противоположные основаниям ребра которых параллельны между собой и лежат в плоскости, перпендикулярной продольной оси контролируемого изделия 6, устанавливают в перемычке магнитопровода измерительный элемент 7 (например, датчик Холла) и при появлении потока разбаланса, зависящего от отклонения измеряемого параметра, судят о качестве изделия с помощью системы регистрации, состоящей из усилителя и индикатора 9. Намагничивающие катушки 2 включены таким образом, что при пропускании через них постоянного тока в Н-образном магнитопроводе 1 образуются два магнитных потока, направления которых в перемычке магнитопровода друг относительно друга встречны (направления магнитных потоков на фиг. 1 условно обозначены стрелками). При одинаковых величинах указанных потоков, например, в случае отсутствия трубы в обоих зазорах магнитного поста, величина магнитного потока в перемычке моста (величина : потока разбаланса) равна нулю. В случае, когда в одно из плеч моста, в его рабочий зазор, помещается контролируемая труба, в этом плече величина магнитного потока возрастает. В результате этого в перемычке магнитопровода возникает поток разбаланса, величина которого пропорциональна абсолютному значению средней в поперечном сечении толщины стенки контролируемого участка трубы. Указанный поток разбаланса регистрируется с помощью измерительного элемента 7 (преобразователя Холла) поступает на вход системы регистрации, где усилирается усилителем 8 и регистрируется с помощью индикатора (например, цифрового индикатора) 9. Для контроля абсолютных значений продольной раз.ностенности трубы последней сообщают поступательное перемещение вдоль ее продольной оси. При этом подвижные полюса 4 с наконечниками 5, притягиваясь под действием магнитных сил к поверхности контролируемой ферромагнитной трубы и контактируя с ней, отслеживают за изменениями диаметра трубы и ее радиальными колебаниями. В этом случае воздушные зазоры . между параллельными ребрами наконечНИКОВ 5 и поверхностью контролируемого участка трубы (на фиг. 1 зазоры в плоскости поперечного сечения трубы) остаются практически неизменными. Уменьшение величины между полюсами и поверхностью указанного участка вдоль трубы обеспечивается за счет использования нако нечников, выполненных в виде клиньев, противоположные основаниям ребра которых параллельны между собой и лежат в плоскости, перпендикулярной оси продольного перемещения изделия (трубы). Постоянство воздуш ных зазоров при изменении диаметра и радиальных колебаниях трубы не вызывает изменений магнитных сопротивлений величина которых намного меньше величины изменений магнитных сопротивлений, обусловленных изменениями толщины стенки трубы в контролируемом сечении. Это позволя ет отстроиться от погрешности контроля, обусловленной изменениями диаметра.

21 Полюса 4 с наконечниками в виде клиньев, ребра которых параллельны между собой и лежат в плоскости, перпендикулярной продольной оси трубы, являются концентраторами намагничивающего однородного магнитного потока по сечению участка трубы, вводимого симметрично, обеспечивая более эффективное намагничивание и за счет этого - подавление магнитной неоднородност.и металла трубы. При контроле отклонений продоль ной разностенности от номинального значения средней в сечении толщины стенки трубы в. одно из плеч моста помещают эталонный патрубок с необходимым значением средней в сечении толщины стенки, в другое - контролируемую трубу. При этом величина дотока разбаланса в перемычке моста пропорциональна отклонениям средней в сечении толщины стенки контролируемой трубы по отношению к номинальному значению.

W /////.

/

W////A

7

/////.

СПОСОБ КОНТРОЛЯ СРЕДНЕЙ В ПОПЕРЕЧНОМ СЕЧЕНИИ ТОЛЩИНЫ СТЕНКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТРУБ, заключающийся в том, что контролируемую трубу, либо эталонньй образец с номиналь.ной толщиной стенки устанавливают в зазоре между полюсными наконечниками двуплечего дифференциального магнитного моста с Н-об- разным магнитопроводом, намагничивают участок изделия до технического насыщения постоянным магнитньм полем, направленным поперек сечения трубы, устанавливают в перемычке магнитопровода. измерительный элемент, регистрируют с его помощью поток расбаланса магнитного моста и по величине расбаланса судят об отклонении контролируемого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, намагничивание осуществляют однородным магнитным полем, которое формируют с помощью полюсных наконечников в виде клиньев, противоположные основаниям ребра которых параллельны между собой и расположены в плоскости, перпендикулярной продольной оси контролируемого изделия.

Фиг. 2