Электромагнитный преобразователь Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к нераэруша- ющему контролю и может быть использовано для контроля качества ферромагнитных объектов.

. Цель изобретения - повышение точности контроля и получение сигнала в дискретной форме.

Цель достигается путем уменьшения нестабильности преобразователя за счет использования второго набора пе ремычек с измерительной обмоткой.

На чертеже представлен электромагнитный преобразователь.

Преобразователь содержит двухкон- турный магнитопровод 1, выполненный из материала с обеспечивающей его работу на линейном участке кривой намагничивания . На центральном стержне 2 магнитопровода 1 размещена возбуждающая обмотка 3. В обоих контурах магнитопровода размещены наборы 4 и 5 перемычек, выполненных из материала с прямоугольной петлей гистерезиса . Наборы 4 и 5 перемычек охвачены соответственно измерительными обмотками 6 и 7. Один контур ма гнитопро- вода 1 замыкается контролируемой ферромагнитной деталью 8, а другой - об-10

15

20

25

ходит аналогичный процесс, но выхо ные импульсы в измерительных обмот ках имеют противоположную полярнос Эти импульсы подаются на входы уси лителей-ограничителей 10 и II, а з тем положительные импульсы непосре ственно, а отрицательные после инв тирования элементами НЕ 12 и 13 по тупают на входа элементов ИЛИ 14 и 15 Выходные импульсы одного канала с хода элемента ИЛИ 14 поступают на суммирующий вход, а другого канала выхода элемента ИЛИ 15 - на- вычита щий вход реверсивного счетчика 16 импульсов. Таким образом, в оба по периода пилообразного тока на вход счетчика поступают пачки импульсов

Если магнитные сопротивления ко ролируемой детали 8 и образцовой д тали 9 равны, то магнитные потоки контурах магнитопровода одинаковы. Поэтому перемагничивается равное к личество перемычек в наборах 4 и 5 т.е. число импульсов, индуцированн в обмотках 6 и 7 одинаково. В резу тате в реверсивном счетчике 16 импульсов записывается О.

При изменении характеристик кои

разцовой деталью 9. Измерительные об- JQ ролируемой детали 8 изменяется ее

35

40

мотки 7 и 8 подключены к входам усилителей-ограничителей 10 и 11, выходы которых непосредственно и через элементы НЕ 12 и 13 связаны с входа- ми элементов ИЛИ 14 и 15. Выход элемента ИЛИ 14 подключен к суммирующему, а элемента ИЛИ 15 - к вычитающему входам реверсивного счетчика 16 импульсов.

Усилители-ограничители 10 и II, элементы НЕ 12 и 13, элементы ИЛИ 14 и 15 образуют два идентичных формирователя импульсов.

Электромагнитный преобразователь работает следующим образом.

Возбуждающая обмотка 3 запитывает- ся от генератора 17 пилообразного тока . В магнитопроводе 1 возникает маг- нитньй поток, который в одном контуре замыкается через перемычки набора « 4 и контролируемую деталь 8, а в другом - через перемычки набора 5 и образцовую деталь 9. В результате пере- магничивания перемычек в измерительных обмотках 6 и 7 индуцируются пачки импульсов, причем число импульсов в пачках определяется количеством пе- 1земагниченных перемычек. При смене полярности пилообразного тока проис55

магнитное сопротивление, что вызьш ет перераспределение магнитного по тока между контурами. При постоянн амплитуде тока в возбуждающей обм ке 3 это приводит к увеличению чис ла перемагниченных перемычек в одн контуре и уменьшению - в другом. В результате счетчик 16 фиксирует ра ностное число импульсов, однозначн определяющее значение контролируем го параметра.

Изменения амплитуды тока перема ничивания и температуры приводят к одинаковым приращениям магнитных п токов в контурах и поэтому не влияю на значение выходного кода, записа ного в реверсивном счетчике 16.

Формула изобретени

Электромагнитный преобразовател содержащий возбуждающую обмотку, двухконтурный магнитопровод, вьшол ненный из материала с индукцией на сыщения, обеспечивающей его работу на линейном участке кривой намагни чивания, набор перемычек из матери ала с прямоугольной петлей гистере зиса, размещенных в одном из конту

10

15

20

25

ходит аналогичный процесс, но выходные импульсы в измерительных обмотках имеют противоположную полярность. Эти импульсы подаются на входы усилителей-ограничителей 10 и II, а затем положительные импульсы непосредственно, а отрицательные после инвертирования элементами НЕ 12 и 13 поступают на входа элементов ИЛИ 14 и 15 . Выходные импульсы одного канала с выхода элемента ИЛИ 14 поступают на суммирующий вход, а другого канала с выхода элемента ИЛИ 15 - на- вычитающий вход реверсивного счетчика 16 импульсов. Таким образом, в оба полупериода пилообразного тока на входы счетчика поступают пачки импульсов.

Если магнитные сопротивления контролируемой детали 8 и образцовой детали 9 равны, то магнитные потоки в контурах магнитопровода одинаковы. Поэтому перемагничивается равное количество перемычек в наборах 4 и 5, т.е. число импульсов, индуцированных в обмотках 6 и 7 одинаково. В результате в реверсивном счетчике 16 импульсов записывается О.

При изменении характеристик коитролируемой детали 8 изменяется ее

магнитное сопротивление, что вызьша- ет перераспределение магнитного потока между контурами. При постоянной амплитуде тока в возбуждающей обмотке 3 это приводит к увеличению числа перемагниченных перемычек в одном контуре и уменьшению - в другом. В результате счетчик 16 фиксирует разностное число импульсов, однозначно определяющее значение контролируемого параметра.

Изменения амплитуды тока перемаг- ничивания и температуры приводят к одинаковым приращениям магнитных потоков в контурах и поэтому не влияют на значение выходного кода, записанного в реверсивном счетчике 16.

Формула изобретения

Электромагнитный преобразователь, содержащий возбуждающую обмотку, двухконтурный магнитопровод, вьшол- ненный из материала с индукцией насыщения, обеспечивающей его работу на линейном участке кривой намагничивания, набор перемычек из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, размещенных в одном из конту1283и измерительную

ров магнитопровода, обмотку, охватывающую набор перемычек, а возбуждающая обмотка размещена на центральном стержне магнитопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения и получения сигнала в дискретной форме, он снабжен вторым набором перемычек, аналогичным первому.

установленных в другом контуре магнитопровода, второй измерительной обмоткой, охватывающей второй набор перемычек, реверсивным счетчиком импульсов, подключенным входами к выходам соответствующих измерительных обмоток через идентичные формирователи импуль сов.

57 1

II//

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для .контроля качества ферромагнитных объектов. Цель изобретения - повышение точности контроля и получение сигнала в дискретной фор-о ме - достигается путем уменьшения нестабильности преобразователя за счет использования второго набора перемычек с измерительной обмоткой. Электромагнитный преобразователь устанавливают так, что один из его контуров взаимодействует с контролируемой деталью, a другой - с образцовой. При одинаковых магнитных свойствах обеих деталей показания реверсивного счетчика не изменяются. При различии магнитных свойств количество импульсов, образуемых при перемагничивании перемычек в соответствующих контурах магнитопровода, будет различным. Эта разница пропорциональна различию магнитных свойств деталей и фиксируется реверсивным счетчиком. 1 ил. ® N9 00 СО Од 4 О)

Редактор М.Циткина

Составитель П.Шкатов

Техред Л.СердюкОва; Корректор Е.Сирохман

Заказ 7432/42 Тираж 776Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,г.Ужгород,ул.Проектная,4