Автоматический феррозондовый коэрцитиметр Советский патент 1976 года по МПК G01N27/80 

одного и того же значения изм.еряемой магнитной характеристики (тока размагничивания) при неоднократном проведении контрольных операций на одном и том же участке изделия без его предварительного размагничивания.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого автоматического феррозондовогокоэрцитиметра.. .Блоки и узлы устройства соединены следующим образом.

Выход источника 1 питания подключен к коммутатору 2. Коммутатор 2 имеет четыре выхода, двумя из которых он подключен к блоку 3 намагничивания изделия в положительную полярность и к блоку 4 размагничивания изделия из положительной полярности. Двумя другими выходами коммутатор 2 подключен к блоку 5 намагничивания изделия в отрицательную полярность и к блоку 6 размагничивания изделия из отрицательной полярности. Выходы блоков 3 и 5 намагничивания подключены к обмоткам 7 намагничивания приставного электромагнита 8. Блок 4 включает в себя триггер 9 Шмидта, вход которого подключен к индикаторной обмотке 10 феррозонда приставного электромагнита 8, формирователь 11 стробимпульсов, каскад 12 совпадения, нормализатор 13 и блок 14 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания. Блок 6 включает в себя триггер 15 Шмидта, подключенный к индикаторной обмотке 10 феррозонда приставного электромагнита 8, формирователь 16 стробимпульсов, каскад 17 совпадения, нормализатор 18 и блок 19 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания. Блоки 4 и 6 положительной и отрицательной намагниченности участка изделия двумя своими выходами подключены к обмоткам 20 размагничивания приставного электромагнита 8, а двумя другими выходами - к, суммирующеделительному устройству 21. Выход суммирующе-делительного устройства подключен к индикатору 22.

Контроль изделий автоматическим феррозондовым коэрцитиметром производится следующим образом.

На контролируемый участок изделия устанавливают приставной электромагнит 8 после чего запускают коммутатор 2. В начальный момент цикла измерения коммутатор 2 подключает источник 1 питания через блок 3 к намагничивающей обмотке 7 приставного электромагнита 8. В результате прохождения импульса тока по обмотке 7 намагничивания приставного электромагнита 8 участок контролируемого изделия приобретает положительную намагниченность. По окончании процесса намагничивания коммутатор 2 подключает источник питания 1 через блок 4 к обмотке 20 размагничивания приставного электромагнита 8.

Процесс нарастания тока размагничивания в обмотке 20 до момента компенсации остаточного поля намагниченного участка изделия протекает следующим образом.

Триггер 9 Шмидта преобразует переменное напряжение индикаторной обмотки 10 феррозонда в прямоугольные импульсы, поступающие на один из входов каскада 12 совпадения. На другой вход каскада 12 совпадения поступают П-образные импульсы с формирователя И стробимпульсов. На выходе каскада 12

совпадения сигнал может выделиться только в том случае, если импульсы, поступающие с формирователя 11 и триггера 9 Шмидта, совпадают по времени. При наличии импульсов на выходе каскада 12 совпадения запускается нормализатор 13, с выхода которого импульсы, калиброванные по длительности и амплитуде, поступают на блок 14 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания.

По мере поступления импульсов с выхода нормализатора 13 на вход блока 14, с выхода последнего в обмотку размагничивания 20 поступает ток размагничивания, величина которого увеличивается с ростом числа поступающих импульсов. Процесс нарастания тока размагничивания длится до тех пор, пока не произойдет компенсация остаточного поля положительно намагниченного участка изделия полем приставного электромагнита 8, создаваемым током размагничивания, протекающем по обмотке 20. В момент компенсации напряжение на выходе индикаторной обмотки 10 феррозонда исчезнет, триггер 9 Шмидта перестанет выдавать импульсы на каскад 12 совпадения и произойдет остановка нормализатора 13. Процесс нарастания тока размагничивания прекратится. Наличие каскада совпадения необходимо для устранения эффекта нерекомпенсации остаточного поля

участка изделия. Действительно, при случайной флуктуации тока размагничивания до величины, превыщающей поле компенсации, фаза напряжения в обмотке 10 феррозонда меняется на 180 эл. град., и импульсы с выхода триггера 9 не пройдут через каскад 12 совпадения.

Таким образом, в схеме коэрцитиметра установится режим, при котором поле, создава-. емое током размагничивания, компенсирует

остаточное поле положительно намагниченного участка изделия. Абсолютная величина этого тока запоминается в суммирующе-делительном устройстве 21. На этом один цикл измерения заканчивается.

В следующий момент времени коммутатор 2 подключает источник 1 питания через блок 5 к намагничивающей обмотке 7 приставного электромагнита 8. В результате намагничивания контролируемого участка изделия полем, полярность которого противоположна полярности поля предыдущего намагничивания, последнее приобретает отрицательную намагниченность. По окончании процесса намагничивания коммутатор 2 подключает источник 1

питания через блок 6 к обмотке размагничивания 20 электромагнита 8. Процесс компенсации остаточного поля участка при его отрицательной намагниченности протекает аналогично описанному выше процессу компенсации положительной намагниченности. Ток размагничивания с выхода блока 19 поступает в обмотку 20 размагничивания приставного электромагнита 8. Абсолютная величина этого тока запоминается в суммирующе-делительном устройстве 21.

В следующий момент времени коммутатор 2 вновь переключает источник 1 питания на измерение тока размагничивания, соответствующего положительной намагниченности участка изделия и т. д. Величины токов размагничивания, соответствующие положительным и отрицательным значениям намагниченности контролируемого участка изделия, поступают в суммирующе-делительное устройство 21 аналогового типа, к выходу которого подключен индикатор 22, показывающий усредненное по множеству измерений значение величины тока размагничивания, значение, являющееся мерой коэрцитивной силы участка изделия.

Устройство работает в квазистатическом режиме, когда вихревые токи еще не оказывают влияния на форму петли гистерезиса материала контролируемого участка изделия, что важно для повыщения точности измерения величины статической коэрцитивной силы. Количество циклов перемагничивания выбирается экспериментально.

По сравнению с известными приборами предложенный коэрцитиметр обеспечивает повыщение точности контроля ма гнитной характеристики (тока размагничивания) за счет возможности повторного измерения на одном и том же участке изделия без его предварительного размагничивания в переменном поле убывающей амплитуды, за счет магнитной подготовки материала изделия при циклическом перемагничивании участка, а также вследствие исключения случайной ощибки при усреднении измеряемой величины тока размагничивания, что обеспечивается введением в устройство блоков 5 и 6 и суммирующе-делительного устройства.

Формула изобретения

Автоматический феррозондовый коэрцитиметр для магнитного контроля изделий, содержащий последовательную цепь из источника питания, блока намагничивания изделия в положительную полярность, приставного

электромагнита, блока размагничивания изделия из положительной полярности, соединенного дополнительным входом с коммутатором, и индикатора, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности контроля, он снабжен блоком намагничивания изделия в отрицательную полярность и блоком размагничивания изделия из отрицательной полярности, соединенными последовательно через приставной электромагнит и включенными между коммутатором и индикатором, и суммирующе-делительным устройством, включенным между выходами блоков размагничивания и индикатором, а блок размагничивания изделия из отрицательной полярности

соединен дополнительным входом с коммутатором.