Приставное устройство коэрцитиметра Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля ферромагнитных изделий по коэрцитивной силе.

Известно приставное устройство, в котором феррозонд вынесен за пределы магнитопрово- да, при этом сердечник феррозонда образует перемычку, в которую ответвляется часть магнитного потока магнитопровода ij .

Недостатком данного устройства является сильная зависимость показаний коэрцити- метра от зазора между изделием и полюсами магнитопровода.

Наиболее близко к предлагаемому по технической сущности устройство, содержащее малогабаритный феррозонд, установленный у перемычки П-образного магнитопровода. С целью снижения влияния зазора изделие магнитопровод на показания коэрцитиметра предусмотрена специальная компенсационная обмотка, установленная на феррозонд и соединенная последовательно-встречно с обмоткой размагничивания 2.

Однако известное устройство характеризуется сложностью, обусловленной необходимое тью введения в него компенсационной обмо тк и специальных средств для регулирования отношения ампервитков компенсации и размагничивания при изменении свойств и размеров контролируемых изделий. Кроме того, устройство имеет низкую точность из-за температурной нестабильности активного сопротивления компенсационной обмотки и элементов электрической схемы, регулирующей отношение ампервитков компенсации и размагничивания, а также из-за влияния внешних магнитных полей на нуль-индикатор.

Цель изобретения - упрощение устройства и повышение точности измерений.

На фиг. 1 изображено приставное устройство коэрцитиметра, сечение в продольной ГО70СКОСТИ симметрии магнитопровода; на фиг 2 то же, сечение в нейтральной плоскости магнитопровода; на фиг. 3 - расположение полуэлементов нуль-индикатора магнитного поля по отношению к магнито- проводу устройства; на фиг. 4 - взаимное расположение полуэлементов нуль-индикатора.

Устройство (фиг. 1 и 2) состоит из разомкнутого П-образного магнитопровода 1, замыкаемого контролируемым изделием 2, катушки 3 перемагничивания и нуль-индикатора 4 магнитного поля. Нуль-индикатор 4 может быть вьшолнен из двух полуэлементо 5 (фиг. 3).

Приставное устройство коэрцитиметра работает следующим образом.

После установки устройства на контролирув мый участок изделия 2 происходит намагни-

гавание этого участка путем подачи тока от специального источника коэрцитиметра (не показан) в катушку 3 магнигопровода 1 и плавного уменьшения его значения до нуля. В

системе устанавливается состояние остаточного намагничивания, причем большая часть магнитного потока, проходящего по контролируе- мому участку изделия 2, замыкается по магнитопроводу 1. Часть магнитного потока,

образуемого изделием и магнитопроводом, замыкается в пространстве между полюсами магнитопровода, а также в других областях вокруг приставного устройства.

Для измерения магнитного поля используется малогабаритный нуль-индикатор (напри;- мер, феррозонд на пермаллоевом сердечнике) 4, расположенный с внутренней стороны одного из полюсов магнитопровода (фиг. I и 2). Его устанавливают на минимальном (исходя

из конструктивных возможностей) расстоянии от полюса или полюсного наконечника и его рабочей поверхности, т. е. поверхности контакта полюса с изделием. Ось чувстви- тельности нуль-индикатора расположена в

продольной ( совпадающей с направлением перемагничивания) плоскости симметрии магнитопровода (ей соответствует щтрихпун- .-ктирная линия на фиг. 2) и может поворачиваться (вращаться) в зтой плоскости отвго- сительно центра нуль-индикатора с последующей фиксацией положения.

Показания нуль-индикатора в общем случае пропорциональны алгебраической сумме проекций на его ось чувствительности двух векторных величин - индукции магнитного

поля, создаваемого намагниченным (перемаг- ничиваемым) изделием, и индукции поля, создаваемого перемагничивающим устройством, т. е. магнитопроводом 1 и катушкой 3. В режиме остаточного намагничивания

на нуль-индикатор действуют только магнитные поля изделия и магнитопровода.

После выключения намагничивающего тока в катушку 3 устройства подают ток противоположного направления (размагничивающий ток), плавно увеличивающийся во вре-; мени, и следят за показаниями нуль-индикатора. В момент равенства их нулю фиксируют значение размагничивающего тока и по нему судят о коэрцитивной силе контролируемого

участка изделия.

Для того, чтобы показания коэрцитиметра с использованием предаагаемого приставного устройства не зависели от непостоянства зазора между полюсами магаитопровода и поверхностью изделия (или при необходимости имели заданную зависимость от указанного зазора), ну ль-индикатор должен срабатывать JB строго определенные моменты времени

в процессе размагничивания (перемагничива- ния) изделия. Так, если требуется полная отстройка показаний коэрцитиметра от зазора (Г, то фиксация размагничивающего тока должна происходить в момент, когда магнитный поток под полюсом- (в зазоре сГ ) равен кулю.

Настройку приставного устройства на контроль данного типа изделий производят следующим образом. Фиксируют нуль-индикатор в произвольном положении, после чего последовательно при различных в заданном иапазоне (например, 0-0,5 мм) зазорах S производят измерения (намагничивание, размагничивание, отсчет размагничивающего тока в момент равенства нулю показаний нуль-индикатора) и определяют зависимость размагничивающего тока от зазора. Если эта зависимость отличается ох заданной, то поворачивают нуль-индикатор вокруг его центра, фиксируют в новом положении и снова снимают зависимость размагничивающегося тока от зазора. Операцию повторяют до поучения заданной зависимости или при необходимости до получения полной отстройки от зазора.

Отсутствие в предлагаемом устройстве дополнительных катушек и специальных электрических схем для коррекции показаний коэрцитиметра позволяет упростить его конструкцию и повысить точность измерений, так как устраняются погрещности, связанные с температурной нестабильностью, элеменов. Повыщение точности измерения в предагаемом устройстве достигается также выпол ением нуль-индикатора в виде двух полузле- ментов 5 (фиг. 3), расположенных симметрично относительно нейтральной плоскости магнитопровода (ей соответствует штрихпун050894

ктирная линия на фиг. 3), прдаем оси чувствительности полуэлементов могут быть установлены (повернуты) симметрично на угол 45 - 135° к линии, соединяющей

J центры полуэлементов (фиг. 4). Такое выполнение нуль-индикатора позволяет увеличить чувствительность нуль-индикатора к магнитному полю изделия, снижая одновременно влияние внешних магнитных полей на

)Q показания коэрцитиметра. Конкретное значение угла oi (из диапазона 45-135 ) выбирают при настройке указанным способом из условия получения заданной зависимости размагничивающего тока от зазора и зависит

15 от заданного конструкцией устрюйства положения центров полуэлементов по отнощенню к полюсам магнитопровода и их рабочим поверхностям, а также от типа контролируемых изделий.

5

0

5

Формула изобретения

1.Приставное устройство козрцитиметра, содержащее разомкнутый магнитопровод, замыкаемый контролируемым изделием, и нуль-индикатор магнитного поля, вынесенный за пределы магннтопровода, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повьгщения точности измерений, нуль- индикатор магнитного поля установлен с внутренней стороны полюсов магнитопровода непосредственно у их рабочей поверхности с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии магнитопровода.

2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что нуль-индикатор магнитного поля выполнен из двух полуэлементов, расположенных симметрично относительно ней-, тральной плоскости магнитопровода.

Фт.

Фиг. 2Фиг. 5

jHHHmi Заказ 8524/48 747 Подписное Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к контролю ферромагнитных изделий по коэрцитивной силе. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение товдости измерения. Ток от источника коэрцитиметра подают на катушку П-образного магнитопровода 1 и плавно уменьшают его значение до нуля. Большая часть магнигного потока остаточного намагничивания проходит по контролируемому участку изделия 2 и замыкается по магнитопро- воду 1. Затем подают ток противоположного направлешш, плавно увеличивающийся во времени. По показаниям .нуль-индикатора, установленного с внутренней стороны полюсов магнитопровода 1 непосредственно у их рабочей поверхности с возможностью поворота в продольной плоскости симметрии магнитопровода 1, в момент равенства токов нулю фиксируют значение размагничивающего тока и по нелту судят о коэрцитивной силе контролируемого участка изделия 2. 4 ил. i (Л Фаг., i