Формирователь магнитного поля к дефектоскопу Советский патент 1993 года по МПК G01N27/83 

Изобретение относится к средствам на- Мсгничивания ферромагнитных изделий и мсжет быть использовано для создания дефектоскопа.

Известно устройство для намагничивания ферромагнитных изделий, содержащее намагничивающую катушку, магнитопро- воц, являющийся сердечником катушки и ии/еющий полюса намагничиваниями по- мсщи которых происходит намагничивание изделий.

Однако такое устройство при намагничивании ферромагнитных изделий требует

больших мощностных затрат, при передвижении по поверхности создает нестабильный поток, что приводит к неточности идентификации дефектов дефектоскопом и существенным ошибкам при измерении параметров дефектов.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство для намагничивания ферромагнитных изделий, где к магнито- проводу с намагничивающей и подмагничивающей обмотками были добавлены выпрямитель и усилитель мощности, что поVI

О OJ

со ся о

зволило дефектоскопу увеличить надежность контроля.

Недостатками указанного устройства являются нестабильный магнитный поток в процессе намагничивания и большое маг- нитное сопротивление, вызываемое воздушным зазором между полюсом намагничивающего устройства и контролируемым образцом, определяемое площадью сечения магнитопровода и величиной зазора, и как следствие этого низкий КПД намагничивающего устройства.

Цель изобретения - повышение надежности дефектоскопии за счет стабилизации магнитного потока.

Поставленная цель достигается тем, что в формирователь, содержащий разомкнутый магнитопровод с намагничивающей и подмагничивающей обмотками, включенное в цепь питания намагничивающей об- мотки регулируемое сопротивление, подключенные к нему последовательно сое- диненн ые выпрямитель и усилитель мощности, введена схема стабилизации магнитного потока, выполненная в виде по- следовательно соединенных датчика величины магнитного потока, усилителя, блока сравнения, регулирующего элемента и источника опорного напряжения, соединенного с вторым входом блока сравнения, регулирующий элемент включен между выходом усилителя мощности и подмагничивающей обмоткой, а в рабочем торце полюса магнитопровода выполнено отверстие.в котором размещен датчик величины магнит- . ного. потока. Магнитопровод выполнен в виде кольца,рассеченного плоскостью, параллельной его оси.

Введение схемы стабилизации в формирователь магнитного поля позволяет маг- нитному потоку оставаться неизменным при изменении зазора между полюсом формирователя и поверхностью анализируемого образца, неизбежном при передвижении формирователя вдоль образца.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемый формирователь магнитного поля отличается тем, что в него вводится схема стабилизации магнитного потока, выполненная из последова- тельно соединенных датчика величины магнитного потока, усилителя, блока сравнения, регулирующего элемента и источника опорного напряжения, соединенного с вторым входом блока сравнения, регулиру- ющий элемент включен между выходом уси- лителя мощности и подмагничивающей обмоткой, а в рабочем торце полюса магнитопровода выполнено отверстие, в котором

размещен датчик величины магнитного потока.

На фиг. 1 представлена блок-схема формирователя магнитного поля с датчиком величины магнитного потока; на фиг. 2 - схема стабилизации магнитного потока.

Формирователь магнитного поля к дефектоскопу содержит С-образный магнитопровод 1, намагничивающую обмотку 2 и подмагничивающую обмотку 3, регулируемое сопротивление 4, выпрямитель 5 и усилитель мощности 6, подключенные последовательно бт намагничивающей обмотки 2 к подмагничивающей обмотке 3, и схему стабилизации 7, соединенную с подмагничивающей обмоткой 3. Схема стабилизации состоит из схемы сравнения 8, на одном из входов которой подается сигнал от усилителя 9, к входу которого подключен датчик 10 величины магнитного потока (который устанавливается в отверстии, выполненном в рабочем торце полюса магнитопровода), источника 11 опорного сигнала, соединенного с вторым входом блока сравнения 8, и регулирующего элемента 12, вход которого подключен к выходу блока сравнения 8.

В качестве датчика 10 величины магнитного потока может быть использован любой гальваномагнитный элемент (например, датчик Холла, магниторезистор, магнитоди- од и т. д.), который вырабатывает сигнал, величина которого пропорциональна величине магнитного потока.

Формирователь магнитного потока работает следующим образом.

При перемещении формирователя вдоль анализируемого образца 13 возможно изменение зазора между полюсом намагничивания формирователя и поверхностью анализируемого образца 13, что ведет к изменению магнитного потока. При изменении магнитного потока, например его увеличении, датчик 10 выдает большее значение сигнала, который усиливается усилителем 9 и подается на блок сравнения 8, на выходе которого увеличивается сигнал рассогласования от опорного сигнала на величину, пропорциональную увеличению выходного сигнала с датчика 10. Увеличение сигнала рассогласования на входе регулирующего элемента .12 приводит к уменьшению тока, протекающего через него и катушку подмагничивания 3, что приводит к уменьшению магнитного потока, создаваемого- катушкой подмагничивания З.на такую величину, которая компенсирует первоначальное увеличение, оставляя величину магнитного потока на прежнем уровне.

При уменьшении заданного уровня маг- нитфго потока процесс его регулирования будет противоположен описанному.

Выполнение магнитопровода 1 в форме усеч энного кольца дает большую полюсную пло цадь намагничивания, что ведет к уменьшению магнитного сопротивления, обусловленного воздушным зазором между полпсом намагничивающего устройства и нам 1гничиваемымобразцом 13, как это видно из формулы h

1

RM -

(1)

где h - величина зазора: S - площадь полюса; Но - магнитная постоянная. Если fia и h-величины постоянные, то увели- чение S влечет уменьшение RM.

Использование данного формирователя магнитного поля в магнитных дефектоскопах позволило увеличить на 30% количество максимально, выявляемых де- фектов, что привело к увеличению производительности труда в 1,5 раза.

Формула изобретения

MOf

последовательно соединенных датчика вестабилизации, выполненной в виде

личины магнитного потока, усилителя, блока сравнения и регулирующего элемента, и источника опорного напряжения, соединенного с вторым входом блока сравнения, регулирующий элемент включен между выходом усилителя мощности и подмагни- чивающей обмоткой, а в рабочем торце полюса магнитопровода выполнено отверстие, в котором размещен датчик величины магнитного потока.

2. Формирователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, магнитопровод выполнен в виде кольца, рассеченного плоскостью, параллельной его оси.