Устройство для размагничивания изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N27/84 

Изобретение относится к методам и средствам неразрушающего контроля продольно-протяженных изделий, например прутков или труб.

Известно устройство для размагничивания изделий, содержащее соленоиды переменного тока различной частоты и регулируемые источники переменного тока.

Частота размагничивания поля в данных устройствах размагничивания зависит от толщины размагничивающего изделия. Чем толще изделие тем ниже должна быть частота поля Так если в поле частотой 50

Гц можно эффективно размагничивать изделия толщиной 2-3 мм из материала с коэрцитивной силой 10-15 А/см, для размагничивания изделий с толщиной стенки (диаметром) примерно до 30 мм необходима частота поля, равная 1 Гц А это усложняет схему данных устройств за счет создания мощных генераторов с очень низкой частотой и резко снижает скорость продвижения прутка или трубы, а тем самым производительность контроля

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому реVJ

СО

о

ы

4

зультату является устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулируемый источник постоянного тока подключенный к обмотке размагничивания

Однако это устройство имеет низкое качество размагничивания изделий за счет того, что нет автоматической регулировки тока размагничивания Ј зависимости от остаточной намагниченности изделия, которая от изделия, которая от изделию зависит от его длины и структуры материала Кроме того, для стабильности остаточной намагниченности необходим постоянный контакт или зазор между электромагнитом и изделием

Цель изобретения - повышение качества размагничивания длинномерных цилиндрических изделий за счет измерения остаточной намагниченности изделия и автоматической регулировки тока размагничивания

Поставленная цель достигается тем что устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и ре гул и оу ем ы и источник постоянного тока подк .юченный к обмотке размагничивания, снабжено двумя симметрично расположенными относительно обмотки размагничивания и соосно с ней обмотками измерения остаточной намагниченности последовательно соединенными интегратором подключенным к выходу первой обмотки измерения остаточной намагниченности изделия делителем напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором выход которого подключен к входу регулируемого источника постоянного тока и вторым интегратором вход которого подключен к выходу второй обмотки Измерения остаточной намагниченности изделия а выход соединен со вторым входом сумматора

На фиг 1 приведена структурная схема устройства для размагничивания изделий, на фиг 2 - предельная петля и частный цикл гистерезиса изделия на фиг 3 - эпюры остаточной намагниченности по длине изделия.

Устройство для размагничивания состоит из последовательно соединенных обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия 2, интегратора 3 делителя 4 напряжения с переменным коэффициентом деления, сумматора 5 регулируемого источника б постоянного тока и обмотки 7 размагничивания, из последовательно соединенных второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия 2, расположенной с обмоткой 1 симметрично относительно обмотки 7 размагничивания.

соосно с ней и после нее по ходу движения изделия, и второго интегратора 9, выход которого подключен к второму входу сумматора 5 Диаграмма 10 (фиг 2) изображает предельную петлю гистерезиса, получаемую при перемагничивании ферромагнитного изделия, а диаграмма 11 - частную петлю возврата, получаемую при размагничивании изделия (получения В 0)

Диаграмма 12 (фиг 3) изображает остаточную намагниченность предварительно

намагниченного ферромагнитного изделия по его длине, диаграмма 13 - остаточную

намагниченность по длине изделия при разомкнутой второй цепи корректировки тока размагничивания, диаграмма 14 - остаточную намагниченность размагниченного изделия по его длине

Устройство работает следующим образом

В исходном состоянии перемагниченное ферромагнитное изделие переключением максимальной напряженности

магнитного поля Нп по предельной петле магнитного гистерезиса (диаграмма 10 на фиг 2) после снятия магнитного поля имеет остаточную магнитную индукцию Вг (точка А на диаграмме 10) Кроме того, возможно

намагничивание изделия и по частной симметричной петле гистерезиса Из данной диаграммы видно, что для полного размагничивания предварительно намагниченного ферромагнитного изделия (получения

магнитной индукции В - 0) необходимо обеспечить такую напряженность магнитного поля Н0 (тока Б на диаграмме 10), чтобы после снятия поля размагничивания остаточная магнитная индукция изделия почастной петле гистерезиса (диаграмма 11 на фиг 2) вернулась в нулевое состояние

Изделие 2 определенной длины (фиг. 1) по рольгангу перемещается последовательно через обмотку 1 измерения остаточной

намагниченности изделия, обмотку 7 размагничивания и обмотку 8 измерения остаточной намагниченности изделия. Так как предварительно изделие было намагничено, то на выходе обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия возникает сигнал, пропорциональный скорости изменения магнитного потока

-W

d° -WSdB

dt

dt

О)

где I - мгновенная электродвижущая сила;

d Ф- изменение за малое время dt полного магнитного потока;

W - число витков обмотки;

S - площадь обмотки

Из выражения 1 видно, что ЭДС выходного сигнала обмотки измерения остаточной намагниченности изделия пропорциональна остаточной магнитной индукции изделия.

Поэтому получаемый при проходе намагниченного изделия 2 через обмотку 1 на выходе последней сигнал передается 6 интегратор 3, выходной сигнал которого

(t)

(2)

получается прямо пропорциональным остаточной магнитной индукции (диаграмма 12 на фиг. 3) и через делитель 4 напряжения с переменным коэффициентом деления подается на один из входов сумматора 5, на второй вход которого через интегратор 9 поступает сигнал с обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия. Выходной сигнал сумматора 5, равный сумме входных сигналов, управляет через регулируемый источник б постоянного тока током размагничивания в обмотке 7

Установка начального тока размагничивания производился следующим образом.

В зону размагничиваний вставляется предварительно намагниченное зта ло нное изделие и с помощью изменения коэффициента деления делителя 4 напряжения на выходе регулируемого источника б постоянного тока выставляют такой ток размагничивания, чтобы кривая остаточной намагниченности эталона по его длине была минимальной и симметричной относительно оси (диаграмма 13 на фиг 3) При этом второй контур регулирования, состоящий из второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, интегратора 9 и второго входа сумматора 5 должен быть разомкнут. После этого замыкается второй контур регулирования, который нужен потому, что петли гистерезиса разных образцов могут несколько отличаться от эталона, а коэффициент передачи первого контура устанавливается, исходя из зависимости 1разм(Вг) для эталона. Поэтому может быть и перемагничивание и недоразмагничивание изделия. Устройство готово к работе в автоматическом регулировании тока размагничивания.

Теперь, если в зоне размагничивания появилось изделие с неоднородной структурой по длине изделия и отличной от эталона, по которому настраив алось устройство раз- 5 магничивания, то на выходе первой измерительной обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия сигнал будет отличным от предыдущего, который через интегратор 3 и делитель А напряжения с

0 переменным коэффициентом деления поступит на выход сумматора 5, изменившийся сигнал которого соответственно изменит ток размагничивания регулируемого источника 6 постоянного тока. Теперь, если про5 изойдет недоразмагничивание и перемэг- ничивание изделия то об этом будет сигнализировать выходной сигнал второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, который через интегратор 9

0 и второй вход сумматора 5 произведет корректировку тока размагничивания (диаграмма 14 на фиг. 3).

Устройство для размагничивания изделий позволяет повысить качество размагни5 чивания изделий при любой предварительной степени намагниченности по частным петлям гистерезиса за счет измерения остаточной намагниченности изделия и автоматического регулирования тока размаг0 ничивания

Формула изобретения Устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулируемый источник постоянного тока,

5 подключенный к обмотке размагничивания, отличающееся тем, что с целью повышения качества размагничивания длинномерных цилиндрических изделий, оно снабжено двумя симметрично располо0 женными относительно обмотки размагничивания и сооско с ней обмотками измерения остаточной намагниченности изделия, последовательно соединенными интегратором подключенным к выходу первой

5 обмотки измерения остаточной намагниченности изделия, делителем напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором, выход которого подключен к входу регулируемого источника постоянно0 го тока, и вторым интегратором, вход кото- рого подключен к выходу второй обмотки измерения остаточной намагниченности изделия, а выход соединен со вторым входом сумматора

5

Изобретение относится к средствам не- разрушающего контроля продольно-протяженных изделий, например прутков или труб Цель изобретения заключается в повы-; v шении качества размагничивания длинномерных цилиндрических изделий за счет измерения остаточной йамагниченности изделия и автоматической регулировки тока размагничивания Устройство для размагничивания изделий содержит обмотку 7 размагничивание и регулируемый источник 6 постоянного тока, подключенный своим выходом к обмотке размагничивания, снабжено двумя симметрично расположенными относительно обмотки 7 размагничивания и соосно с ней обмотками 1, 8 измерения остаточной намагниченности изделия 2, последовательно соединенными интегратором 3 делителем 4 напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором 5 выход которого подключен к входу регулируемого источника 6 постоянного тока, и вторым интегратором 9 вход которого подключен к выходу второй обмотки 8, а выход - к второму входу сумматора 5 3 ил сл с

ZW. 5.