Способ электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных изделий

 

СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ .ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что контропируемое делие намагничивают в постоянном Магнитном поле,при отсутстВИИ намагничивающего поля преобразуют изменение индукции, вызванное движением изделия вне намагничивающего поля в электрический сиРнал , отличающийся тем, что, с целью повЕлиения точности и достоверности контроля, дополнительно преобразуют в электрический сигнал изменение индукции в процессе намагничивания изделия, вьщеляют из полученных сигналов импульсы од;ной полярности, интегрируют их и о контролируемых параметрах судят по результатам интегрирования импульсов i обоих сигналов. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

09) (ll) ЗЮ9 G 01 N 27/90

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ь:Ьь, ;г,» И t, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 3218062/25-28 (22) 16.12.80 (46 ) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) М.А.Мельгуй и С.Г.Сандомирский (71) Институт прикладной физики

AH Белорусской ССР (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Патент Франции Р 2312777, кл. G 01 N 27/72, 1976.

2. Автоматический прибор для контроля твердости мелких деталей

TAN-б. Справочник под ред. Г.С.Самойловича. М., "Машиностроение", 1976, с. 196 (прототип). ,(54)(57) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО . КОНТРОЛЯ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫЙ ,ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что койтролируемое изделие намагничивают в постоянном магнитном поле,при отсутствии намагничивающего поля преобразуют изменение индукции„ вызванное движением изделия вне намагничивающего поля в электрический сиР нал, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и достоверности контроля, дополнительно преобразуют в электрический сигнал изменение индукции в процессе намагничивания иэделия, выделяют из полученных сигналов импульсы од ной полярности, интегрируют их и о контролируемых параметрах судят по результатам интегрирования импульсов с обоих сигналов. S

1078310

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано в ма шиностроении при контроле движущихся ферромагнитных изделий.

Известен способ контроля переме- щающихся ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что изделия намагничивают переменным магнитным полем, изменение которого вызывает наведение ЭДС. Из разности наведен- ных в изделиях ЭдС выделяют третью гармонику, которую используют как информативную для разбраковки изделий 1 ).

Недостатком способа является низкая точность контроля из-за влияния скорости движения изделий на результаты контроля.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают в постоянном магнитном поле, при отсутствии намагничивающего поля преобразуют изменение индукции, вызванное движением изделия вне намагничивающего поля в электрический сигнал Г2).

Недостатком известного способа. является невысокая точность контроля из-за зависимости выходного сигнала от скорости прохождения контролируемых деталей через измерительную катушку.

Цель изобретения — повышение точности и достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно преобразуют в электрический сигнал изменение индукции

s процессе намагничивания изделия, выделяют из полученных сигналов импульсы одной полярности, интегрируют их и о контролируемых параметрах судят по результатам интегрирования импульсов обоих сигналов. На фиг.1 представлены временные диаграммы изменения магнитной индукции, электрического сигнала и проинтегрированного импульса соответственно для области с постоянным магнитным полем, на фиг.2 — то же, для области, где намагничивающее поле отсутствует; на фиг.3 - структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ.

Устройство содержит намагничивающую систему 1, два измерительных канала 2 и 3, каждый из которых содержит соединенные последовательно измерительную катушку 4, усилитель 5, ключ 6 и блок 7 интегрирований. Между выходом усилителя 5 и управляющим входом ключа б включен компаратор 8.

К выходаМ измерительных каналов 3 и

3 подключены соединенные последова-

65 эти моменты времени ЭДС катушки-претельно блок 9 управления и блок 10, разбраковки и регистрации. Выходы компараторов 8 обоих измерительных каналов 2 и 3 соединены с блоком 9 управления.

5 Сущность способа заключается в следующем.

В процессе своего движения контролируемая деталь проходит сквозь область с постоянным магнитным полем

10 н вызывает в ней изменение индукции (эпюра а, фиг.1 ). Это изменение индукции, например, с помощью катушки, )охватывающей указанную область, по закону электромагнитной индукции Фа15 радея 8 р

tf с преобразуется в электрически сигнал, где Ф(М магнитный поток, сцепленный с катушкой N —; ЯЭДС индукции катушки. Момент време2() ни t соответствует максимальному значению индукции в укаэанной области. В этот момент времени намагничен ность контролируемой детали макси мальна, а ЭДС катушки преобразователя равна нулю. В момент времени t2 конт,ролируемая деталь практически перестает оказывать влияние на указанную область. В этот момент времени ЭДС катушки-преобразователя становится равной нулю. Выделив иэ индуцированного электрического сигнала однополярный импульс 9„ (эпюра б, фиг.1 ) ° соответствующий интервалу времени (1„,4 ), и проинтегрировав его, по-. лучим напРяжение U< (эпюра в, фиг.1), величина которого пропорциональна разности максимальной и минимальной индукции в области с постоянным магнитным полем при прохождении сквозь нее контролируемой детали, т.е. про"".- порциональное максимальной магнитной индукции В„, „- в контролируемой детали. Получейййй результат не зависит от скорости;движения контролируемой детали, так как результат интегриро45 вания сигнала катушки определяется только значениями магнитного потока, сцепленного с ней в начальный и конечный моменты интегрирования.

В процессе своего дальнейшего

50 движения намагниченная контролируемая деталь проходит сквозь область, где намагничивающее поле отсутствует, и вызывает в ней изменение магнитной индукции (эпюра r, фиг.2 ). Это изме55 нение индукции с помощью катушки, охватывающей указанную область по зако- ну электромагнитной индукции, преобразуется в электрический сигнал (эпюра д, фиг.2 ). Момент времени ty

6() соответствует максимальному значению индукции в этой области.

В момент времени t,< контролируемая деталь практически перестает оказывать влияние на эту область. В

1078310

-образователя становится равной нулю-;Выделив из индуцированного электрического сигнала однополярный импульс

g> (эпюра д ), соответствующий интервалу времени (4>, Ф4.), и проинтегрировав ego, получим напряжение 0 5 (эпюра е J, величина которого пропорциональна максимальной индукции в области, в которой магнитное поле отсутствует, при прохождении сквозь нее контролируемой детали, т.е. вели- 10 чина 0 пропорциональна значению ос. таточной индукции В„ в контролируемой детали. Полученный результат не зависит от скорости движения контролируемой детали. Гранспортирующая система 35 должна обеспечивать одинаковое положение контролируемых деталей при их прохождении сквозь упомянутые облас ти.

Измеренные значения напряжения:

0„ и 0, пропорциональные значениям максимальной В к „ н остаточной В>. индукции в контролируемых деталях, "позволяют с высокой достоверностью

:судить об их механических свойствах.

Производительность контроля определяется только скоростью транспортировки деталей и может быть очень высокой, так как при предлагаемом способе контроля не требуется останавливать контролируемую деталь.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим образом.

Намагничивающая система 1, намагничивает контролируемые детали 11 до насыщения ° Измерительная катушка

4, находящаяся в постоянном магнитном поле, регистрирует импульс ЗДС, наводимый проходящими деталями. Этот импульс усиливается усилителем 5, поступает на вход компаратора 8.Компаратор 8 фиксирует моменты времени и tg и открывает ключ б на этот интервал времени. Однополярный импульс 5 поступает на блок 7 интегрирования.

Аналогично работает и второй измерительный канал. Напряжения с выходов измерительных каналов поступают на блок 9 управления, который управляет работой блока 10 разбраковки и регистрации.

Составитель IO.Ãëàçêîâ

Редактор Н.Бобкова Техред Л.Коцюбняк: Корректор A.Òÿñêî

Заказ 937/37. Тираж 823 Подписное ЗНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4