Импульсный магнитный анализатор Советский патент 1983 года по МПК G01N27/80 

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МАГНИТНЫЙ АНАЛИЗАТОР

Изобретение относится к неразрушшда щему магнитному контролю механическиз свойств ферромагнитных материалов и изделий к может быть использовало в металлургической, промышленности для контроля качества листового проката. Известен импульсный магнитный анализатор ИМА-2А, предназначенный для опр ёления механичееких свойств ферро магнитных материалов и изделий, содержащий намагшичиваюший соленоид, ось Kofbporo перпендикулярна поверхности контролируемого учаЬтка изделия, программшлй генератор импульсного тока, в цепь которого вклю4ен намагничивающий соленоид и расположенвый внутри соленоида феррозонд-градиентометр, вход которого подключен к генератору, а выход через селективный усилитель и детектор соединен, с индикагором 1 OjputteKo точность и стабильность контр ля этим анализатором низка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является импульсный магнитный анализатор, содержащий намагничивающий элемент, вьшолненный в виде соленоида, подключенный к источнику импульсного тока феррозонд-градиентометр, расположенный внутри соленоида, последовательно соединенные с ним усилитель и детектор, индикатор, генератор, первый выход которого соединен с входом феррозонда-градиентометра, а второй выход - с вторым входом детектора J, Однако точность контроля эттл анализатором также нИзка из-за келвнейной характеристики сигнала феррозонда от величины градиента остаточного поля и сильной температурной зависимости коэффициента преобразования феррож: нда. Целью нзобретення являетсяповышение .точности контроля. Указанная цель достигается тем, что импульсный магнитный анализатор снабжен двумя соединенными последовательно-встречно идентичными катушками, подклю ченными ji выходу индикатора, интегратором, вход которого соединен с выходом детектора, а выход - с входом индикатора, катушки расположены симметрично относительно оси соленоида и феррозонда-градиентометра, а их оси симметрии совпадают.

На чертеже изображена структурная схема импульсного магнитного анализатора.

Анализатор содержит генератор 1, соединенный с ним феррозонд-градиентог метр 2, подключенный к селективному усилители 3, выход которого соединен с входом синхронного детектора 4, управ ляюший.вход которого связан с генератором 1, интегратор 5, вход которого сое динш с выходом синхронного детектора 4, а выход через. индикатор 6 соединен с дополнительными катушками 7, источник 8 импульсного тока, выход которого соединен с намагничивающим; элементом 9.

Анализатор работает следующим образом.

Намагничивающий элемент 9 устанавливается своим торцом на исследуемый ферромагнитный материал (на чертеже не показан)..

С выхода источника 8 импульсного тока на намагничивающий элемент 9 поступает серия из заданного количества импульсов тока. На торце намагничивающего элемента 9 при этом появляются импульсы магнитного поля,когорые намагничивают исследуемый ферромагнитный : материал. После окончания серии импульCUB на выходе феррозонда-градиентометра, расположенного внутри намагничиваю щёго элемента 9, появляется выходной сигнал, пропорциональный величине градиента нормальной составляющей поля остаточной намагниченности материала. Этот сигнал поступает на вход селективного усилителя 3, где вьщеляется его вторая гармоника, поступающая затем на вход синхронного детектора 4. Продетектированный сигнал поступает на вход интегратора

Интегратор 5 сравнивает выходной сигнал синхронного детектора 4 с нулевым уровнем и на его выходе образуется сигнал рассогласования. Этим сигналом питаются дополнительные катущки 7 че- рез индикатор 6. Градиент магнитного поля, создаваемого дополнительными катушками 7, направлен противоположно

градиенту остаточного магнитного поля исследуемого материала.

С увеличением градиента нормальной составляющей остаточного магнит ного поля исследуемого материала линейно возрастает выходной сигнал рассогласования интегратора 5 и соответственно Т9К, прртекаюшлй через дополнительные катущки 7, и градиент магнитного поля, создаваемого этими катушками.

Результирующий градиент магнитного поля, действующий на феррозонд-градиен тометр 2, равен разности этих градиенто Величина этой разности зависит от величины коэффициента передачи тракта: фер розонд-градиентометр 2-селектиБНый усилитель 3-синхронный детектор 4-интегратор 5, а при стремлении этого коэффициента к бесконечности разность градиентов стремится к нулю. Так как реальная величина коэффициента передачи этого тракта находится на уровне 10 , то величина разности градиентов полей,, создаваемых дополнительными катущками 7 и нормальной составляющей остаточного магнитного поля материала практически равна нулю. Так как взаимное расположение феррозонда-градиентометра и дополнительных катушек строго фиксировано, то, измеряя ток, протекающий через допонительные катушки 7, индикатор 6 покаг зьшает величину,- пропорциональную величине градиента нормальной: составляющей поля остаточно й намагниченности исследумого материала, по которой и судят о его механических свойствах.

Размещение дополнительных катушек симметрично относительно намагничивающего элемента и феррозонда-градиентометра, а также включение их последовательно-встречно приводит к тому, что результирующая ЭДС, наводимая в этих катушках за .счет тока возбуждения феррозонда и импульсов намагничивающего тока через намагничивающий элемент, практически равна нулю, вследствие чего не оказывает влияния на результаты измерений, что недост1шимо при применении, например, одной дополнительной катущки или несимметричном расположении дополнительных катущек относительно указанных вьщ1е элементов.

Из сказанного следует, что показания шздикатора практически не зависят от электрической характеристики феррозонда-градиентометра, его коэффициента преобразования, его време1шой и температурной нестабильности, а также в очень