Магнитный ферритометр Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, в частноети к .приборам магнитного отрывного метода, основанного на регистрации усилия Притяжения постоянного магнита к испытуемому материалу, и может быть использовано для измерения коли чества ферритной составляквдей двухфазных сталей, а также толщины немагнитного покрытия на ферромагнитной основе. Известно устройство для измерения содержания феррита, которое содержит измерительный постоянный магнит, под вешенный на конце упругого стержня. Мерой количества феррита в исследуемом материале является величина прогиба стержня в момент отрыва магнита. Прогиб измеряется закрепленным на стержне тензодатчиком LlJ. Однако данное устройство обладает дискретностью измерений, т.е. не может быть использовано в автоматических линиях.тенхологических Процес сов контроля параметров ферромагнитных материалов.. Наиболее близким ц предлагаемому по технической сущности является устройство, которое содержит корпус рычаг с измерительным постоянным маг нитом и рамку, находящуюся в магнитном поле. При пропускании постоянного тока через обмотку рамки возникает механический моМент, стремящийся оторвать измерительный постоянный магнит, закрепленный на конце рычага, от изделия. Величина тока отрыва пропорциональна силе притяжения магнита и, следовательно, зависит от содержания магнитной фазы в исследуемом металле Гз. Однако данное устройство позволяет производить только дискретные измерения, не может быть использовано для непрерывных измерений и имеет низкую производительность контроля. Цель изобретения - повышение быстродействия измерения. Для достижения поставленной цели магнитный ферритометр, содержащий корпус и рычаг с закрепленным на его конце постоянным магнитом, снабжен полусферической чашечкой, прикрепленной к корпусу симметрично оси постоянного магнита, четырьмя дополнительными постоянными магнитами, силовым постоянным магнитом, двумя электромагнитами, закрепленными на корпусе соосно с силовым магнитом, и измерит тельной обмоткой, прикрепле))иоГ1 к

корпусу, при этом один из дополнительно введенных постоянных магнитов жестко закреплен на рычаге, второй и третий закреплены на корпусе с возможностью перемещения вдоль их продольной оси, а четвертый закреплен на другом конце рычага.

На чертеже показана схема магнитного ферритометра.

Магнитный ферритометр содержит корпус 1, рычаг. 2, постоянный маг-. нит 3, а также полусферическую чашечку 4. Постоянный магнит 3 жестко прикреплен к одному плечу рычага 2, изготовленного из немагнитного материала . Симметрично продольной оси постоянного магнита 3 к корпусу i ферритометра прикрепляется полусферическая чашечка 4 из износостойкого немагнитного материала. Ферритометр имеет систему возбуждения, состоящую из силового постоянного магнита 5, установленного на рыгчаге 2, двух электромагнитов б, обмотки которых соединены встречно, и которые закреплены на корпусе 1 соосно с силовым магнитом 5, и генератора 7 синусоидальных сигналов. Ферритометр содержит также восстанавливающую (или уравновешивающую) систему, которая выполнена в виде трех постоянных магнитов, расположенных в непосредственной близости друг от друга, причем один магнит 8 жестко закреплен на рычаге 2, а два других магнита 9 - на корпусе 1 с возможностью перемещения вдоль продольной оси системы. Каждый из магнитов 9 намагничен таким образом, что его ближайший конец по отношению к даннму полюсу магнита 8 имеет полюс тогже знака. Измерительная система ферритометра выполнена в виде постоянного магнита 10, закрепленного на рычаге 2, измерительной обмотки 11, которая прикреплена к корпусу 1, и гальванометра 12, подключенного к измерительной обмотке 11.

Устройство работает следующим образом.

При пропускании переменного тока от генератора 7 по обмоткам электромагнита б между последним и силовым постоянным магнитом 5 возникает сил взаимодействия. Поскольку эта сила является знакопеременной (вследстви подачи синусоидального -сигнала на электромагнит), она вызывает вибрацию жестко закрепленного с магнитом 5 рычага 2 с некоторой амплитудой.

При этом конец магнита 3 в крайнем нижнем положении касается внутренней поверхности полусферической чашечки 4. Амплитуда вибрации рычага 2 регулируется восстанавливающей системой 5 путем перемещения магнитов 9. Величина амплитуды колебаний регистрируется измерительной системой.

При контакте внешней поверхности полусферической чашечки 4 с контролируемым изделием меняется амплитуда вибрации рычага 2, изменение амплитуды происходит вследствие взаимодействия постоянного магнита 3 с образцом ; и по ее величине можно судить о кол честве ферритной составляющей двухфазной стали или толщине немагнитного покрытия, нанесенного на ферромагнитную основу.

При использовании предлагаемого устройства для контроля изделий с

0 большой шероховатостью точность измерений значительно выше, чем при измерениях известнвлми магнитоотрывными приборами, поскольку показания в данном случае усредняются и случайная ошибка сводится к минимуму.

Формула изобретения

Магнитный ферритометр, содержащий корпус и рычаг с закрепленным на его конце постоянным магнитом, отличающийся тем, что,с целью повышения быстродействия он

снабжен полусферической чашечкой, прикрепленной к корпусу симметрично оси постоянного магнита, четырьмя дополнительными постоянными магнитами, силовым постоянным магнитом, двумя электромагнитами, закрепленными

на корпусе соосно с силовым магнитом и измерительной обмоткой, прикрепленной к корпусу, при этом один из дополнительно введенных постоянных магнитов жестко закреплен на рычаге,

второй и третий закреплены на корпусе с возможностью перемещения вдоль их продольной оси, а четвертый закреплен на другом конце рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3938037, кл. 324-34, 1976.

2.Валитов А.М.-З. Приборы и методы контроля толщины покрытий. Машиностроение, Л., 1970 (прототип).