Коэрцитиметр Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(54) КОЭРЦИТИМЕТР

Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных величин, в частности напряженности переменных магнитных полей (коэрцитивной силы). Известен коэрцитиметр, содержащий П-образный сердечник, образующий совместно с контролируемым изделием (замкнутую магнитную цепь, обмотки намагничивания и размагничивания, рамочный феррозонд для определения величины магнитного поля в сердечнике с возбуждающей и измерительной обмотками р . Недостатком этого коэрцитиметра яв ляется сложность конструкции, так как рамочный феррозонд включают в разрыв магнитной цепи П-образного сердечника Известен также коэрцитиметр, содержащий П-образный сердечник, имеющий обмотки намагничивания и размагничивания, рамочный феррозонд с возбуждающей и измерительной обмотками, где сердечник феррозонда представляет собой часть основного П-образного сердечника. При этом половины возбуждающей обмотки охватывают часть расщепленного П-образного сердечника, окно в котором образует рамку сердечника феррозонда, а измерительная обмотка охватывает неполную часть Побразного сердечника, где вырезано окно 2 J. Однако эта конструкция сложна в изготовлении, так как половины возбуждающей обмотки наматываются через окно рамки. Кроме того, возникают магнитные потоки рассеяния на рамке феррозонда в месте разрыва магнитной цепи П-образного сердечника. Это увеличивает чувствительность показаний прибора к зазору между сердечником и изделием, снижйя тем самым точность измерений. При этом магнитные потоки рассеяния увеличивают магнитное сопротивление сердечника. Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение точности измерений. 389 Эта цель достигается тем, что в коэрцитиметре, содержащем П-образный сердечник электромагнита с обмотками намагничивания и размагничивания, образующий совместно с контролируемым изделием замкнутую магнитную цепь и феррозонд с возбуждающей и измеритель ной обмотками, возбуждающая и измерительная обмотки феррозонда выполнены в виде двух полуобмоток, охватываю.щих полное сечение П-образного сердеч ника электромагнита, причем половины возбуждающей обмотки включены встречно, а половины измерительной - согласно.. На фиг. 1 приведен коэрцитиметр, общий вид; на фиг. 2 дана схема включения коэрцитиметра, Коэрцитиметр содержит П-образный сердечник 1 электромагнита, образующий совместно с контролируемым изделием замкнутую магнитную цепь, обмот ку 2 намагничивания - размагничивання, феррозонд с возбзждающей 3 и из мерительной 4 обмотками, изолирующие каркасы 5. , П-образный сердечник 1 может быть выполнен из армко-железа или мягкой электротехнической стали. Размеры сердечника и его сечение зависят от размеров контролируемого изделия. Обмотка 2 намагничивания - размагничивания выполнена в виде двух полуоб моток, симметрично расположенных на перемычках П-образного сердечника. Еозбуж,дающая 3 и измерительная 4 обг.готки выполнены в виде двух полуоб моток, расположенных симметрично на перемычках П-образного сердечника 1 и охватывающих полное его сечение. Половикы возбуждающей 3 и измеритель ной 4 обмоток намотаны на П-образном сердечнике в два слоя и отделены от него изолирующими каркасами 5. Половины возбуждающей обмотки 3 вклю чены встречно, а половины измеритель ной обмотки 4 - согласно, аналогично nCuMOiKe 2 намагничивания - размагничивания, Устройство работает следующим образом. Для намагничивания и размагничивания сердечника и контролируемого изделия в обмотку 2 намагничивания размагничивания подают постоянный ток. В возбуждающую обмотку 3 подают перемеиное напряжение EgQ,jg, Переменные поля, создаваемые полуобмотками и измерительной обмоткой 4 феррозонда при отсутствии постоянного поля в сердечнике сдвинуты по фазе на 180 и суммарная ЭДС, индуктируемая в измерительной обмотке 3, Е . равна Если в П-образном сердечнике 1 электромагнита будет постоянное поле, сдвиг фаз между переменными полями, индуктируемыми полуобмотками измерительной обмотки 4 феррозонда не будет равен 180 ив возбуждающей обмотке 3 индуктируется ЭДС, пропорциональная величине постоянного поля в сердечнике. Предлагаемый коэрцитиметр значи тельно проще в изготовлении. Намотка обмоток феррозонда выполняется на обычном станке за 1,5 ч, тогда как намотку их через окно можно сделать только вручную за 10-15 ч. Вес датчика с обмотками составляет около 33 кг и при разборной конструкции выполнить его достаточно прочным было бы трудно. Окно, вырезанное в сердечнике для рамки феррозонда также ослабило бы механическую прочность сердечника. Чувствительность датчика к зазору составляет 5-7%/мм (в известных датчиках 30-40%/мм). Для промьшшенного опробования изобретение реализуется в датчике коэрцитиметра для контроля листа толщиной 10-60 мм с сечением П-образного сердечника 145 х 55 мм, высотой 150 мм и длиной 210 мм. Испытания показали, что чувствительность датчика к зазору между сердечником и изделием составляет 5-7% мм по сравнению с 30-40% мм у известных датчиков, Уменьщение чувствительности к зазору расширяет диапазон контролируемых изделий и позволяет контролировать листовой металл толщиной 10-60 мм с грубой поверхностью. Намечено использовать предлагаемый коэрцитиметр на Череповецком металлургическом заводе для контроля толстого горячекатанного листа, что позволит исключить отбор проб для механических испытаний. Ожидаемый экономический эффект за счет упрощения конструкции и экономии металла, расходуемого на пробы составляет около 27896 р. Формула изобретения Коэрцитиметр, содержащий П-образный сердечник электромагнита с обмйт