Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к области неразрутающего комтрпля материалов и изделий, в частности к области контроля твердости движущихся ферромагнитных изделий по величине остаточной магнитной индукции.

Цель изобретения - повышение производительности и достоверности контроля механических свойств движущихся ферромагнитньсх изделий за счет реализации возможности одновременного и независимого контроля нескольких изделий и за счет того, что в момент времени измерения остаточной магнитной индукции в изделиях (при прохождении их сквозь или мимо измерительных преобразователей) в поле, практически равном нулю, находится все контролируемое изделие, а не только его центральная область (при этом намагничивающие катушки и измерительные 1треобразователи могут быть расположены достаточно близко друг от друга).

На фиг,1 представлена схема расположения блоков устройстваJ на фиг.2 - электрическая схема устройства.

Устройство содержит первую 1 и вторую 2 намагничивающие катушки, источник 3 намагничивающего тока, направляющие желоба А, измерительные преобразователи 5, измерительный блок 6 и блок 7 разбраковки. Позицией 8 обозначены контролируемые изделия. Направляющие желоба 4 расположе}1ы по наружному периметру первой намагничивающей катушки 1. Измерительные преобразователи 5 расположены на соответствующих желобах 4 за первой на- магничиваюо;ей катушкой 1 по ходу движения контролируемых изделий 8 и соединены, с измерительным блоком 6, выход которого подключен к блоку 7 разбраковки. Вторая намагничивающая катушка 2 установлена концентрично с первой, имеет одинаковую с ней длину и охватывает направляющие желоба 4, намагничивающие катушки выполнены из одинакового провода с одинаковым коэффициентом заполнения, а их внутренние радиусы а, и а и наружные радиусы Ь, и Ь удовлетворяют соотношению

КЗ - оЗ - КЗ -дЗ

D, а, °г г- Первая намагничивающая катущка 1 и вторая намагничивающая катушка 2 включены в цепь источника 3 намагничивающего тока встречно друг другу, т.е.. так, что навстречу направлены

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

магнитные поля, создаваемые этими катушками на их общей оси.

Предложенное устройство работает следующим образом.

Источник 3 намагничивающего тока питает включенные в его цепь намагничивающие катушки 1 и 2 постоянным током. Выполнение намагничивающих катушек из одинакового провода с одинаковым коэффициентом заполнения обеспечивает оптимальный температурный режим работы намагничивающих катушек при протекании по ним одинакового тока от источника 3 намагничивающего тока. Так как направляющие желоба 4 расположены по наружному периметру первой намагничивающей катушки 1 и по внутреннему периметру второй намагничивающей катушки 2, а намагничивающие катушки 1 и 2 включены в цепь источника 3 намагничивающего тока встречно друг другу, то магнитные поля, создаваемые намагничивающими катушками 1 и 2 в направляющих желобах 4, суммируются друг с другом. Выполнение намагничивающих катушек 1 и 2 одинаковой длины обеспечивает максимальную протяженность области с однородным намагничивающим полем и создает оптимальные условия для намагничивания изделий.

Koнтpoлиpye ыe изделия 8, двигаясь вдоль направлякяцих желобов 4, пересекают область с магнитным полем, соз- даваемым первой и второй намагничивающими катушками 1 и 2, намагничиваются в нем и движутся дальше в намагниченном состоянии. Соотношения между геометрическими размерами намагничивающих катушек 1 и 2 обеспечи- В4ЮТ равенство магнитных моментов этих катушек. Встречное включение катушек, установленных концентрично и имеющих одинаковую длину и одинаковые магнитные моменты, обеспечивает резкий спад намагничивающего поля за пределами намагничивающих катушек. Практически намагничивающее поле неотличимо от фонового уже на расстоянии 15-20 см от торца намагничивающих катушек. Таким образом, в устройстве измерительные преобразователи для измерения остаточного магнитного потока в сортируемом изделии (измерительные катушки, феррозонды, датчики Холла) можно установить вблизи намагничивающих катушек.

13

KoHTponnpyesibie изделия 8 при своем движении мимо измерительных преобразователей 5 не подвергаются воздействию намагничивающего и размагничивающего полей, что позволяет повысить достоверность измерения измерительным блоком величин остаточной магнитной индукции в контролируемых изделиях 8 и, следовательно, достоверность конт- роля механических свойств изделий по этому параметру. При выполнении измерительных преобразователей 5, например, в виде индукционных измерительных катушек измерительный блок 6 мо- жет представлять собой, например, N независимых измерительных каналов, подключенных к соответствующим измерительным катушкам. Блок разбраковки в этом случае будет включать в себя N независимо действующих исполнительных механизмов, расположенных за соответствующими измерительными преобразователями по ходу движения контролируемых изделий 8.

Блок 7 разбраковки по сигналам измерительного блока 6 осуществляет независимую разбраковку изделий 8, движущихся по каждому из N направляющих желобов, что позволяет при одинаковом времени срабатывания исполнительного механизма повысить производительность контроля изделий.

Формула изобретения Устройство для электромагнитного

контроля механических свойств движу

5 0 5

Q

5

17

щихся ферромагнитных издсмтий, ссщер- жащее источник намагничивающего тока, первую и вторую намаг-ничивающие катушки, расположенные соосио и включенные встречно в цепь источника намагничивающего тока, направляюи(ий желоб, измерительньи преобразователь, расположенный на направляющем желобе за первой намагничивающей катушкой, и подключенные к измерительному преобразователю последовательно соединенные измерительный блок и блок разбраковки, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности и достоверности контроля, оно снабжено дополнительными направляющими желобами, расположенными вместе с первым направляющим желобом по наружному периметру первой намагничивающей катушки, и дополнительными измерительными преобразователями по количеству дополнительных желобов, расположенными на соответствующих желобах идентично первому измерительному преобразователю и соединенными с измерительным блоком, вторая ничивающая катушка установлена кон- центрично первой, имеет одинаковую с ней длину и охватывает направляющие желоба снаружи, намагничивающие катушки выполнены из одинакового провода с одинаковым коэффициентом заполнения, а их внутренние радиусы а, и а и наружные радиусы Ь, и Ь выбраны из соотношения bj - aj - Ь - а.

ФигЛ

5.//С

Фиъ.2

Изобретение относится к неразрушающему контролю механических свойств (твердости) движущихся ферромагнитных изделий по величине остаточной магнитной индукции. Цель изобретения - повьшение производительности и достоверности контроля. Устройство со- держит источник тока, первую и вторую намагничиваюгдие катушки, расположенные соосно и встречно друг другу, включенные в цепь источника намагни- чивающего тока, направляющие желоба с измерительными преобразователями, расположенными за первой намагничивающей катушкой по ходу движения изделий вдоль желобов, и последовательно соединенные измерительный блок и блок разбраковки, подключенные к измерительным преобразователям. Желоба расположены по наружному периметру первой намагничивающей катушки. Вторая намагничивающая катушка установлена концентрично первой, имеет одинаковую с ней длину и охватывает желоба снаружи. Обе катушки выполнены из одинакового провода с одинаковым коэффициентом заполнения, а их внутренние радиусы а, и а и наружные радиусы Ь, и Ь удовлетворяют соотношению bj - а - Ь| - а. Производительность повышается за счет одновременного и независимого контроля нескольких изделий, а достоверность - за счет практически полной компенсации намагничивающего поля в области расположения измерительных катушек. 2 ил. сл 00 (;О СХ)