Способ контроля механических свойств изделий из ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к неразрушающему магнитному контролю и может быть использовано для контроля механических свойств ферромагнитных материалов и изделий в любых отраслях народного хозяйст- ва.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем исключения влияния магнитной предыстории.

На чертеже показана структурная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит, программный блок 1, блок 2 управления, управляемый источник 3 питания, первый 4 и второй 5 ком- параторы, управляемый вентиль 6, накопительный конденсатор 7, коммутатор 8, намагничивающий соленоид 9 и блок 10 измерения.

Способ реализуется следующим образом.

После включения питания на выходе программного блока 1 появляется аналоговое напряжение, соответствующее номеру импульса, которое от импульса к импулЬсу уменьшается. С выхода блока 2 управления на вход управляемого источника 3 питания подается сигнал, разрешающий заряд накопительного конденсатора 7. После заряда последнего до напряжения, заданного выходным сигналом программного блока 1, срабатывает компаратор 4 и выходным сигналом переключает блок 2 управления, на четвертом выходе которого появляется сигнал запуска-управляемых вентилей V2 и Va коммутатора 8. Происходит разряд накопи- тельного конденсатора 7 на намагничивающий соленоид 9, а затем перезаряд накопительного конденсатора 7 в обратной полярности за счет накопления энергии в намагничивающем соленоиде 9. При появ- лении на накопительном конденсаторе 7 напряжения обратной полярности срабатывает компаратор 5, выходной сигнал которого поступает на второй вход блока 2 управления, в результате чего на третьем выходе появляется сигнал запуска управляемых вентилей Vi и V коммутатора 8. Происходит разряд накопительного конденсатора 7 через намагничивающий соленоид 9, а направление тока в обоих случаях одинаковое. После этого происходит перезаряд накопительного конденсатора 7 в первоначальной полярности, а компаратор 5 через блок 2 управления открывает управляемые вентили V2 и V3 и так далее до полного разряда накопительного конденсатора 7.

Величина возврата энергии в накопительный конденсатор 7 определяется параметрами колебательного LC-контура, состоящего из накопительного конденсатора 7, вентилей коммутатора 8 и намагничивающего соленоида 9. Таким образом, происходит колебательный разряд накопительного конденсатора 7 на индуктивность намагничивающего соленоида 9, с формированием при этом пачки однополярных импульсов магнитного поля с убывающей до нуля амплитудой. После окончания пачки импульсов сигнал, поступающий со второго выхода блока 2 управления на вход программного блока 1, уменьшает аналоговый сигнал на первом выходе программного блока 1, и снова начинается заряд накопительного конденсатора 7, пока не Сформируется серия пачек импульсов, заданная программным блоком 1, после чего на первом выходе программного блока 1 появляется напряжение, задающее амплитуду обратного импульса поля, а на втором выходе программного блока 1 - сигнал, запрещающий появление сигнала запуска управляемых вентилей V2 и Va коммутатора 8.

После заряда накопительного конденсатора 7 до заданного программным бло1 напряжения срабатывает компаратор 31ХОДНОЙ сигнал которого поступает на

перЬый вход блока 2 управления, с третьего

выхрда которого поступает сигнал на венти- 1 и V4. Происходит разряд накопительно- к|онденсатора 7 через намагничивающий

соленоид 9. Ток разряда при этом протека- ерез него в обратном направлении и

фор|мирует импульс поля обратной поляр- и. Для исключения колебательного раз- 1 накопительного конденсатора 7 через

намагничивающий соленоид 9 параллельно зпительному конденсатору включен (вляемый вентиль 6, открываемый сиг- )м с второго выхода программного

ком 4. в

ли го

нос ряд

нак упр нал бло

точн ой намагниченности производится блоком ТО измерения.

а 1. Считывание градиента поля остаСВО1/

риа/

метр перг

ва, повь нич пул1

тем, ке уг

f

V

тем, конт ной

i

ских мате блок

о

1 ормулаизо. бретения

1. Способ контроля механических ств изделий из ферромагнитных мате- ов, заключающийся в том, что изделие

намагничивают импульсами аксиально сим- ичного поля, ось симметрии которого ендикулярна поверхности изделия, и

считывают градиент остаточного локально- вдоль оси симметрии, по величине

которого определяют механические свойсттличающийся тем, что, с целью шения достоверности контроля, намаг- вание производят серией пачек им- сов, амплитуда которых в пачке

уменьшается до нуля.

Способ поп. 1, отличающийся то амплитуда первых импульсов в пач- еньшается от пачки к пачке. . Способ по п. 1, отличающийся что дополнительно воздействуют на золируемое изделие импульсом обрат- (ролярности.

Устройство для контроля механиче- свойств изделий из ферромагнитных )иалов, содержащее блок измерения, /правления, программный блок, управ-

0

5

0

ляемый источник питания, накопительный конденсатор, коммутатор и намагничивающий соленоид, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено управляемым вентилем, подключенным параллельно накопительному конденсатору, первым компаратором, одним входом соединенным с первым выходом программного блока, вторым входом соединенным с накопительным конденсатором, а выходом - с первым входом блока управления, вторым компаратором, пераый вход которого соединен с накопительным конденсатором, второй вход предназначен для соединения с нулевой шиной, а выход соединен с вторым входом блока управления, первый выход которого соединен с BXQ- дом управляемого источника питания, второй выход блока управления соединен с входом программного блока, а третий и четвертый его выходы соединены соответственно с первым ц вторым управляющими входами коммутатора, второй выход программного блока соединен с третьим входом блока управления и с управляющим входом управляемого вентиля, накопительный конденсатор подключен параллельно выходу управляемого источника питания и силовому входу коммутатора, к выходу которого подключен намагничивающий соленоид.

5. Устройство по п. 4, отличающее- с я тем, что коммутатор выполнен в виде соединенных по мостовой схеме четырех управляемых вентилей, два из которых включены в противоположные плечи моста и являются симметричными, одна диагональ мостовой схемы является силовым входом и соединена с накопительным конденсатором, вторая диагональ является выходом коммутатора и соединена с намагничивающим соленоидом, а входы вентилей и симметричных вентилей объединены соответственно и являются управляющими входами коммутатора.

Изобретение относится к неразрушающему магнитному контролю и может быть использовано для контроля механических свойств ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем исключения влияния магнитной предыстории. С выхода блока 2 управления на вход управляемого источника 3 питания подается сигнал, разрешающий заряд накопительного конденсатора 7 до напряжения, заданного программным блоком 1. Срабатывает компаратор 4, который переключает блок 2 управления, запускающий управляемые вентили V₂ и V₃ коммутатора 8. Происходит разряд конденсатора 7 на намагничивающий соленоид 9, а затем перезаряд конденсатора 7 в обратной полярности за счет накопления энергии в соленоиде 9. При появлении на конденсаторе 7 напряжения обратной полярности срабатывает компаратор 5, в результате которого с выхода блока 2 управления поступает сигнал запуска управляемых вентилей V₁ и V₄ коммутатора 8. Происходит разряд конденсатора 7 через соленоид 9, а направление тока в обоих случаях одинаковое. После этого происходит перезаряд конденсатора 7 в первоначальной полярности, а компаратор 5 через блок 2 управления открывает управляемые вентили V₂ и V₃ и так далее до полного разряда конденсатора 7. Происходит колебательный разряд конденсатора 7 на индуктивность соленоида 9, формируя пачку однополярных импульсов магнитного поля с убывающей до нуля амплитудой. После этого сигнал с выхода программного блока 1 уменьшается, и снова начинается заряд конденсатора до тех пор, пока не будет сфоримирована серия пачек импульсов, заданная программным блоком 1. Происходит разряд конденсатора 7 через соленоид. После окончания цикла намагничивания происходит измерение градиента поля остаточной намагниченности с помощью блока 10 измерения. 2 с.п. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.