Устройство для разбраковки деталей из магнитномягких материалов по величине коэрцитивной силы

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗБРАКОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАГНИТНОМШСИХ МАТЕРИАЛОВ ПО ВЕЛИЧИНЕ коэрцитивной СИЛЫ, содержащее размагничивающего тока, источник импульсов намагничивающего тока, выхоаы которых через блок коммутации связаны с обмотксА соленоида, магниточувствительный элемент в виде датчика Холла, выход которого через избирательный усилитель связан с амплитудным детектором, а вход - с генератором переменного напряжения, и блок управления, связешный с источником размагничивающего тока и блоком коммутации, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности устройства при увеличении производительности разбраковки , в него дополнительно введены компенсатор резистивного напряжения, блок ключевой автоматической регулировки компенсации, механизм отбраковки, механизм подачи и фиксации деталей и два пороговых блока, причем выходы блока управления дополнительно связаны с механизмом подачи и фвксещии деталей, механизмом отбраковки и блоком ключевой автоматической регулировки компенсац1Ш, а выход амплитудного детектора через блок ключевой автоматической регулировки компенсации и компенсатор О) резистнвного напряжения связан с датчиком Холла, при этом выходы пороговых блоков п(Н1Ключены к входам блока управления , вход порогового блока свяа зан с источником размагннчиваюшего тока, а вход второго порогового блока связан с выходом амплитудного детектора.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1% (11) 511 С 01 Д 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к авто скомм свидктельствь (21) 3310839/18-21 (22) 07,04.81 (46) 23.05.83. Бюл. % 19 (72) В. Г. Татаринов (53) 621.317.44(088.8) (86) 1. Авторское свнцетельство СССР

М 773543, кл. 601 33/12,. 1980.

2. Патент США l4 3697866, кл. 901 1 33/12, 1976. (54) (57) УСТРОЙСТВО ОЛЯ РА3ВРАКОВКИ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАГНИТНОМЯГКИХ МАТЕРИАЛОВ. ПО ВЕЛИЧИНЕ

КОЭРБИТИВНОЙ СИЛЫ, соцержащее источник раэмагничивающего тока, источник импульсов намагничивающего тока, выхоцы которых через блок коммутации связаны с обмоткой соленоида, магниточувствительный элемент в виде датчика

Холла, выхоц которого через избиратель ный усилитель связан с амплитудным цетектором, à вхоц - с генератором пе . ременного напряжения, и блок управления, связанный с идточником размагничиваю щего тока и блоком коммутации, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повы » щения чувствительности устройства при увеличении проиэвоцительности раэбра» ковки, в него дополнительно введены компенсатор резистивного напряжения, блок ключевой автоматической регулировки компенсации, механизм отбраковки, механизм подачи и фиксации цеталей и два пороговых блока, причем выходы блока управления понолнительно связаны с механизмом подачи и фиксации цеталей, механизмом отбраковки и блоком ключевой автоматической регулировки компенсации, а выход амплитудного детектора через блок ключевой автоматической

И регулировки «омпенсацни и компенсатор реэистивного напряжения связан с цатчи фу ком Холла, при этом выходы пороговых блоков подключены к входам блока управ ленин, вхоц первого порогового блока свя зан с источником размагничивающего тока, C а вхоа второго порогового бпока связан с

: выхоцом амплитудного детектора.

1019382

Изобретение относится к области ма нитных измерений, в частности к устройствам для определения магнитных свойств материалов или изделий из них, и предназначено для контроля и автоматической разбраковки деталей из магнитно-мягких материалов по величине коэрцитивной силы.

Известен автоматический коэрцитиметр, содержащий нуль-индикатор (датчик намагниченности), генератор возбуж о дения, формирователь прямоугольных импульсов, схему совпадения, генератор строб-импульсов, блок разрешения, блок управляющего напряжения, регулятор, источник тока размагничивания, источник размагничиваюшего поля (соленоид) и цифровое отсчетное устройство $1) .

Недостатками данного коэрцитиметра являются: отсутствие автоматической разбраковки, значительное время измерения и недостаточная точность при измерении деталей из магнитно мягких материалов.

Наиболее близким к изобретению является коэрцитиметр, содержащий электро» магнит с возбуждающей катушкой (соле» ноид для создания магнитного потока, намагничивающего и размагничивающего образец), два источника постоянного то ка (один положительной, другой отрицательной полярности) для создания намагни-30 чиваюшего и размагничиваюшего тока в обмотке электромагнита датчик Холла для определения степени намагниченности образца, источник питания датчика

Холла, усилитель и интегрирующую схему д5 для усиления и окончательного формиро вания выходного сигнала цатчика Холла, запоминающую схему для запоминания с индицированием результатов измерения и блок управления, вырабатывающий сиг 40 налы для управления работой прибора.

В этом приборе процесс измерения коэрцитивной силы происходит автоматически, т.е. по командам блока управления (2) .

Недостатком этого прибора является отсутствие автоматической подачи про веряемых образцов к элементу, т.е. к месту измерения, отсутствие автоматической разбраковки (на годные и бракованные) проверенных образцов и, что самое существенное, низкая чувствитель ность, т.е. этот прибор не обеспечивает измерение коэрцитивной силы образцов из магнитно-мягких материалов. . 53

11елью изобретения является повышение чувствительности устройства при увеличении производительности разбраков- . ки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для разбраковки деталей из магнитно-мягких материалов по вели чине коэрцитивной силы, содержащее источник размагничиваюшего тока, источ» ник импульсов намагничивающего тока, выходы которых через блок коммутации связаны с обмоткой соленоида, магниточувствительный элемент в виде датчика

Холла, выход которого через избирательный участок связан с амплитуцным детек» тором, а вход - с генератором переменного напряжения, и блок управления, связанный с источником размагничивающего тока и блоком коммутации, допол» нительно введены компенсатор резистивного напряжения, блок ключевой автоматической регулировки компенсации, меI ханиэм отбраковки, механизм подачи и фиксации цеталей и два пороговых блока, причем выходы блока управления дополнительно связаны с механизмом подачи и фиксации деталей, механизмом отбраковки и блоком ключевой автоматической регулировки компенсации, а выход амплитудного детектора через блок ключевой автоматической регулировки компенсации и компенсатор резистивного напряжения связан с датчиком Холла, l при этом выходы пороговых блоков под ключены к входам блока управления, вход первого порогового блока связан с источником размагничиваюшего тока, а

; вход второго порогового блока связан с выходом амплитудного детектора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 -времеиная диаграмма напряжения на выходе амплитудного детектора.

Устройство содержит соленоид 1, механизм 2 подачи и фиксации деталей, блок 3 управления, блок 4 коммутации, источник 5 импульсов намагничивающего тока, источник 6 размагничивающего тока, пороговые блоки 7 и 8, амплитудный де, тектор 9, избирательный усилитель 10, датчик 11 Холла, компенсатор 12 реэисторного напряжения, блок 13 ключевой автоматической регулировки компенсации, генератор 14 переменного напряжения и механизм 15 отбраковки.

Устройство работает следующим обра: зом.

Намагничивание и размагничивание де талей происходит в соленоиде 1, «уда они поступают поочередно с помощью меха« ниэма 2 подачи и фиксации деталей, по наклонной направляющей под действием силы тяжести. После того, как механизм 2

3 1019 подачи и фиксации цеталей прдал в соле- ноид 1 очередную «онтролируемую деталь и зафиксировал ее в нужном положении, блок 3, управления вырабатывает сигнал, который с помощью блока 4 коммутации подключает к соленоиду 1 источник 5 импульсов намагничиваюшего тока. В этот момент происходит намагничивание проверяемой детали (от момента до

-+, фиг. 2).

После окончания цикла намагничивания (момент +g) с датчика 11 Холла, распо ложенного в соленоиде 1 рядом с прове ряемой деталью, снимается сигнал, ампли туда которого пропорциональна остаточной 55 намагниченности детали. Данный сигнал усиливается избирательным усилителем 10 и детектируется, на выходе амплитудного детектора 9 имеется напряжение, вели» чина которого пропорциональна остаточ- . 20 ной намагниченности детали.

В слецующий момент времени (момент 5) блок 3 управления вырабатыва ет сигнал, который запускает источник 6 размагничиваюшего тока, подключенный к 25 соленоиду 1, с помощью блока 4 коммутации таким образом, что по соленоицу 1 протекает ток, обратный по направлению току намагничивания.

По мере увеличения размагничиваюше- З0 го тока уменьшается остаточная намагни ченность проверяемой детали и уменьшается сигнал, снимаемый с цатчика 11

Холла, а значит и напряжение на выходе амплитудного детектора 9 также уменьша ется. Когда напряжение на выхоце ампли тудного детектора 9 уменьшается до уровня Qg (фиг. 2), соответствующего ну левой остаточной намагниченности контролируемой детали, срабатывает пороговый блок 8, сигнал с которого поступает в блок 3 управления (момент Ц4). Даль нейшее увеличение размагничиваюшего тока вызывает небольшое неремагничивание контролируемой цетали и, как слецствие этого, дальнейшее, уменьшение напряжения на выходе амплитудного де-тектора 9, что на процесс измерения уже не влияет (от момента Ф, доtg.).

Известно, что напряженность магнит» ного поля соленоида примо пропорциональ на току, протекающему по его обмотке, т.е. коэрцитивная сила прямо пропорци. ональна току протекающему по обмотке солено ица.

В процессе размагничивания ток в

5 обмотке ооленоида 1 увеличивается, и когда он достигает величины, соответствующей максимально допустимой вели382 ф . чине коэрцитивной силы, срабатывает пороговый блок 7, сигнал с которого по ступает s блок 3 управления.

Если коэрцитивная сила контуюлируе мой детали меньше максимально допусти. мой величины, то ее размагничивание происходит до срабатывания порогового блока 7, т.е. сигнал с порогового бло ка 7 поступает в блок 3 управления раньше сигнала с порогового блока 8. В этом случае блок 3 управления не вы рабатывает сигнал для включения механизма 15 отбраковки.

Если коэрцитивная сила контролируе ,мой детали равна или больше максимально допустимой, . то размагничивание детали происхоцит после срабатывания порогового блока 7, т.е. сигнал с поро гового блока 8 поступает в блок 3 управ ления позже сигнала с порогового блока 7. В этом случае блок 3 управления вырабатывает сигнал для вьпопочения меха низма 15 отбраковки.

В следующий момент времени (момент ) блок 3 управления включает механизм 2 подачи и фиксации деталей, и, если механизм 15 отбраковки не включен, проверенная деталь поступает в тару для год ных цеталей, в противном случае - в тару для брака.

Затем (момент 66) блок 3 управления отключает от соленоида 1 источник 6 раэмагничивающего тока и включает блок 13 ключевой автоматической регулировки компенсации, который с помощью «омпен сатора 12 резистивного напряжения, необхоцимого для уменьшения (компенсации) начального (реэистивного) напряжения датчика 11 Холла до величины, соиз меримой с величиной полезного сигнала, автоматически поцдеркивает на выходе амплитудного цетектора 9 заданный уро вень напряжения Оо(фиг. 2), соответствумь шнй нулевой напряженности магнитного

:поля в зоне расположения цатчика 11

Холла, т.е. данная автоматическая регулировка происхоцит в момент, когца в зоне чувствительного датчика 11 Холла нет контролируемой детали.

Затем блок 13 ключевой автоматичес кой регулировки компенсации отключает» ся (момент Ь5) и на дальнейший процесс измерения влияния не оказывает, так как компенсатор 12 резистивного напряжения сохраняет свои параметры неизменными до следующего цикла автоматической регу лировки компенсации.

В тот же момент (момент бу) oTKlf чается механизм 2 подачи и фиксации

1019382 деталей, и очередная контролируемая деталь фиксируется в зоне чувствительности датчика 11 Холла. В дальнейшем повторяется весь цикл измерения,. начиная с на« магничивания и т.g.

Генератор 14 переменного напряжения служит источником питания для датчика 11

Холла.

Применение в предлагаемом устройстве в качестве магниточувствительного еле мента датчика Холла позволило сушесъвенно повысить надежность его работы, снизить габариты и вес.

Применение автоматического цикла измерения и разбраковки позволило значи тельно повысить чувствительность устрой» ства при увеличении производительности.

101 9382

dr 4 ç йч Ф 6 dr

Составитель Е. Данилина

Редактор В.,Банко Техред М.Тепер Корректор А. Ильин

Заказ 3696/40 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-38, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4