Преобразователь магнитных полей Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано для определения магнитных свойств ферромагнитных материалов.

Известен магнитотелевизионный преобразователь, содержащий лентопротяжный механизм с магнитным преобразователем, усилитель записи, масштабно-временной преобразователь, блок строчной развертки записи, блок кадровой развертки, предварительный усилитель считыванияf промежуточный усилитель считывания, видеоконтролькоеустройство, синхрогенератор, блок 1строчной и кадровой развертки считывания, блок выбора строки, блок питания ij.

Недостатками известного преобразователя являются необходимость записи поля дефекта на магнитную ленту, несовершенство методов считывания за- . Писк поля дефектов с магнитной ленты в результате чего вводятся искажения сигнала, а также невозможность .работы в реальном масштабе времени..

Известен преобразователь магнитных полей, содержащий матрицу магниточувствительных элементов, расположенную на гибкой эластичной основе, выход которой связан через

амплитудный селектор со входом видеоконтрольного блока, блок разверт ки, первый выход которого соединен с управляющими входами матрицы и видеоконтрольного блока 2. 1

Недостатком известного преобразователя являетсяневозможность определения абсолютной величины поля дефекта и недостаточная точность из10мерения в результате влияния краев усиления сварных швов ферромагнитного объекта контроля.

Цель изобретения - повышение точности.

15

Поставленная цель.достигается тем,

ЧТО-в преобразователь магнитных полей, содержащий матрицу магниточуйстви.тельных элементов, расположенную на гибкой эластичной основе, ампли20тудный селектор, вход которого подключен к выходу матрииил, управляющий вход которой подсоединен к первому выходу блока развертки, ко второму выходу которого подключен первый

25 вход видеоконтрольного блока, введе-. на вторая матрица, идентичная первой и размещенная на гибкой эластичной основе симметрично первой матрице, второй амплитудный селектор, 30 сумматор, блок выбора строки, вычислитель и индикатор, вход которого подключен к выходу вычислителя, пер вый вход которого подсоединен к выходу первого амплитудного селектора и к первому входу сумматора, а втор вход подключен к выходу второго амплитудного селектора и ко второму .входу сумматора,. выход которого под соединен ко входу блока выбора стро ки и ко второму входу видеоконтроль ного блока, при этом третий выход блока развертки подключен к управля ющему входу второй матрицы, выход которой подсоединен ко входу второго амплитудного селектора. На чертеже представлена блок-схе Ма преобразователя. Преобразователь магнитных полей определяет структуру магнитного поля объектна 1 контроля и содержит первую матрицу 2 магниточувствитель ных элементов (датчиков Холла, магн тодиодов, магниторезисторов, магнитотриодов или др.), размещенную на гибкой э-ластичной основе 3, на второй стороне которой размещена втора матрица 4, идентичная матрице 2 и симметричная ей. Управляющие.входы матриц 2 и 4 подсоединены к соответствующим двум выходам блока 5 развертки, выход матрицы 2 подключен к входу амплиту ного селек рра б, а выход матрицы 4 подключен ко входу амплитудного селектора 7. Выходы амплитудных селек торов б и 7 подсоединены ко входам сумматора 8, выход которого подклю чен к блоку 9 выбора строки и к ви.пеоконтрольному блоку 10, вход которого подсоединен к выходу блока 5 развертки. Вьоходы амплитудных селекторов б подключены ко входамвычислителя 11, выход которого подсоединен .ко входу индикатора 12. Преобразователь работает следующим образом. . Под действием поля объекта 1 кон роля создается определенный магнитный рельеф, определяемый формой объ та 1, высотой валика усиления сварного шва, наличием в сварном шве дефектов. Этот рельеф воздействует на матрицы 2 и 4,-изменяя .соответствующим образом со.противление магниторезисторов или ЭДС датчиков Холла, что -приводит к образованию электропотенциального рельефа. Матрицы 2 и 4 разделены гибкой эластич ной немагнитной основой 3 с определенной толщиной. Для контроля перемещающихся сварных швов или изделий матрица 2 отодвигается от контролируемой поверхности на величину Минимально, возможного зазора. Блок ра:звертки с помощью адресньЬс шин последовательно подключает соответс вующие магниточувствительные элемен ты матриц 2 и 4 ко входам амплитудных селекторов 6 и 7, сигнал с выходов которых поступает на вход вычислителя 11,выполненного в данном случае на микропроцессоре, а также через сумма.тор 8 на видеоконтрольный блок 10 и блок 9 выбора строки. Вычислитель 11 осуществляе,т операции вычисления действительных размеров дефектов, координат их залега(ния, фильтрует сигналы, обусловленные чешуйчатостью и краями усиления сварного шва. Из общих физических представлений о поле дефекта следует, что решение проблемы измерения абсолютной величины поля дефекта, независимо от координат расположения дефекта (глубины его залегания), заключается в получении объемной топографии данного поля дефекта. Следовательно, если известен закон изменения напряженности поля в зависимости от расстояния между датчиком и дефектом, при изменении градиента этого поля в области наблюдения можно определить или координаты расположения, или действительный размер дефекта. Градиент поля находится по двум измерениям в строго фиксированных точках с помощью матриц 2 и 4. Результаты вычислений выдаются на индикатор 12 в цифровой форме (при превышении допустимых значений можно включить дефектоотметчик, который подключается к числителю 11). Объемная топография поля дефекта резко отличается от топографии поля расстояния, созданного чешуйчатостью и краями усиления сварного шва, поэтому в вычислительном блоке можно отфильтровать сигналы, обусловленные чешуйчатостью и краями усиления сварного шва. По желанию оператора на экране видеоконтрольного блока 10 можно наблюдать магнитный рельеф с каждой матрицы 2 и 4 по отдельности или ;их разность. Разностный сигнал на экране видерконтрольного блока 10 характеризует градиент магнитного поля. Блок 9 выбора строки (Промышленный осциллограф) позволяет детально изучить отдельные участки контролируемого сварного шва и получить количественные характеристики изображения. Использование предлагаемого преобразователя магнитных полей для контроля качества сварных соединений позволит повысить надежность и помехоустойчивость контроля и автоматизировать процесс разбраковки изделий. Формула изобретения Преобразователь магнитных полей, содержащий матрицу магниточувствите ных элементов, расположенную на гиб кой эластичной основе,-амплитудный селектор, вход которого, подключен к выходу матрицы, управляющий вход которой подсоединен к первому выходу блока развертки, к второму выход которого подключен первый вход видеоконтррльного блока, о т л и ч а 5ю щ и и с я тем, что, с целью повы шения точности, в него введена вторая Матрица, идентичная первой и размещенная на гибкой эластичной основе симметрично первой матрице, второй амплитудный селектор, сумматор, блок выбора строки, вычислитель и индикатор, вход которого под ключен к выходу вычислителя, пербый вход которого подсоединен к выходу первого амплитудного селектора и к первому входу сумматора, а второй вход подключен к выходу второго амплитудного селектора и к второму входу сути матора, выход которого подсоединен к входу блока выбора строки и ко второму входу видеоконтрольного блока, при этом третий выход блока развертки подключен к управляющему входу второй .матрицы, выход которой подсЬединен к входу второго амплитудного селектора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Дефектоскопия, 1980, 7, с. 28. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2832354/25-28, кл. G 01 N 27/82, 1980.