Устройство для импульсного магнитного контроля физико- механических параметров ферромагнитных изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее намагничивающий элемент , подключенный к нему программный генератор импульсов тока, последовательно соединенные магниточувствительный элемент, блок измерения и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком памяти, блоком сравнения и блоком управления, включенньп т между выходом блока измерения и управляющим входом программного генератора -импульсов тока , второй вход блока сравнения соединен с выходом блока измерения, входы блока управления соединены с блоком измерения и прог раммным генератором импульсов тока, его выходы подключены к блоку измерения, блоку, памяти, блоку сравнения и регистратору, а программный генератбр импульсов тока выполнен с регулируемой амплитудой импульсов.

„„Я0„„1128155 А

COOS, СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

3(5D 6 01 N 27 87

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

= с;.1

I; 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3477946/25 — 28 (22) 30.07.82 (46) 07;12,84. Бюл. Р 45 (72) М. А . Мельгуй, В. Ф. Матюк, В. Л. Цукерман и И. И. Линник (71) Институт прикладной физики АН Белорусской ССР (53) 620.179.143 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 587385, кл. 6 01 и 27/87, 1978.

2. Мельгуй М. А. Магнитный контроль механических свойств сталей. Минск, "Наука и техника", 1980, с. 158. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО

МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКΠ†МЕХАН

ЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ, содержащее намагничивающий элемент, подключенный к нему программный генератор импульсов тока, последовательно соединенные магниточувствительный элемент, блок измерения и регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком памяти, блоком сравнения и блоком управления, включенными между выходом блока измерения и управляющим входом программного генератора импульсов тока, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока измерения, входы блока управ- . ления соединены с блоком измерения и программным генератором импульсов тока, его выходы подключены к блоку измерения, блоку. памяти, блоку сравнения и регистратору, а Я программный генератор импульсов тока выполнен с регулируемой амплитудой импульсов.

1128155

Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств материалов и сплавов и может быть использовано для нераэрушающего контроля механических свойств ферромагнитных изделий. 5

Известно устройство для контроля физикомеханических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник постонного тока, электронный коммутатор, намагничивающую систему, выполненную в виде двух взаимно 10 перпендикулярных П-образных магнитопрово- дов с размещенными на них обмотками питания, соединенными независимо одна от другой через электронный коммутатор с источником постоянного тока, феррозондовый пре- 15 образователь, установленный в плоскости полюсов магнитопроводов симметрично оси их пересечения с возможностью поворота вокруг этой оси и соединенный через электронный коммутатор с индикатором (11. 20

Недостатком данного устройства является низкая точность из-за влияния изменения зазора между преобразователем и контролиру-. емым изделием. 25

Наиболее близким к изобретению является устройство для импульсного магнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделии, содержащее намагничива. ющий элемент, подключенный к нему про- граммный генератор импульсов тока, последовательно соединенные магниточувствительный элемент, блок измерения и регистратор.

Программный генератор импульсов тока выполнен с автоматическим. программированием числа импульсов (2) .

Недостатком известного устройства является низкая достоверность контроля из-за влияния на его результаты изменения зазора между намагничивающим и магниточувствителъным элементами и контролируемым изделием.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для импульсного магнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных иэделий. содержащее намагничивающий элемент, подключенный к нему програм мный генератор имйульсов тока, последователь-

1 но соединенные магниточувствительный элемент, 0 блок измерения и регистратор, снабжено последовательно соединенными блоком памяти, блоком сравнения и блоком управления, включенными между выходом блока измерения и управляющим входом программного генератора импульсов тока, второй вход блока сравнения соединен с выходом блока измерения, входы блока управления соединены с блоком измерения и nporpar.ìèûì гечератором импульсов тока, его,выходы подключены к блоку измерения, блоку памяти, блоку сравнения, и регистратору, а программный генератор импульсов тока выполнен с регулируемой амплитудой импульсов.

Введение в устройство блока памяти блока сравнения и блока управления приводит к повышению достоверности контроля за счет автоматического выбора оптимальной амплитуды намагничнвающих импульсов, при которой результаты контроля мало зависят от величины зазора между намагничивающим и магниточувствительным элементами и контролируемым изделием, На фиг. 1 изображена блок-схема устройства; на фиг. 2 — зависимости градиента остаточного поля от амплитуды намагничивающих импульсов с зазором и оез него.

Устройство состоит из магниточувствительного элемента, которым является феррозондградиентометр 1, подключенного к блоку 2 измерения, который подключен к регистратору 3, к блоку 4 памяти и блоку 5 сравнения, выход последнего соединен с блоком

6 управления, Выход блока 6 управления подключен к блоку 4 памяти, блоку 5 сравнения, блоку 2 измерения и программному генератору 7 импульсов тока, который подключен к намагничивающему элементу, выполненному в виде соленоида 8. Феррозонд-градиентометр 1 расположен внутри соленоида 8.

Зависимость градиента остаточного поля от амплитуды намагничивающих импульсов без зазора представлена кривой 9 (фиг. 2 ), с зазором — кривой 10.

Устройство работает следующим образом, При включении блока 6 управления последний запускает программный генератор 7 импульсов тока, который формирует последовательно следующие серии размагничивающих и намагничивающих импульсов, проходящих через соленоид 8. Амплитуду намагничивающих импульсов увеличивают сначала через одну серию, а начиная со второй — через две серии импульсов. Первая серия размагничивающих импульсов размагничивает контролируемое изделие (не показано), а первая серия намагничивающих импульсов исходной амплитуды наносит на контролируемое изделие магнитное пятно. Сигнал, пропорционалыый градиенту остаточного магнитного поля, воэдействующего на ферроэонд-градиентометр 1, измеряется блоком 2 измерения и поступает на вход блока 4 памяти. Сигнал об окончании измерения поступает из блока 2 измерения в блок 6 управления. При этом блок 6 управления въщает сигнал разрешения блоку 4 па128155

3 1 мяти на переписывание входной информации, изменяет коэффициент передачи блока 2 измерения на больший и вновь запускает программный генератор 7 импульсов тока, который генерирует вторую серию размагничивающе-нвмагничивающих импульсов, которые сначала размагничивают изделие, а затем намагничивают его вновь, причем амплитуда этих намагничивающих импульсов больше, чем в предыдущей серии. Сигнал об окончании второй серии импульсов поступает в блок 6 управления, который при этом разрешает измерение блоку 2. измерения и блоку 5 сравнения, При этом на один вход блока 5 сравнения поступает сигнал из блока 4 памяти от. предыдущего измерения, а на второй вход — сигнал с блока 2 измерения от последнего измерения. Результат сравнения данных этих измерений поступает с выхода блока 5 сравнения в блок б управления. Если результат сравнения меньше нуля, т.е. выходной сигнал блока 2 измерения от последующего измерения больше, чем от предыдущего, то повторяется цикл размагничивание-намагничивание и 1тереключение коэффициента усиления блока 2 измерения до. тех пор, пока этд сигналы не сравняются, причем исходной является амплитуда второй серии намагничивающих импульсов. При равенстве сигналов цли их разности больше нуля из блока 6 управления подаются сигналы, которые фиксируют амплитуду намагничивающих импульсов и устанавливают задан- ный коэффициент передачи блока 2 измерения. В последующем контроль осуществляется одним циклом: размагничивание. — намагничивание фиксированной амплитудой — измерения градиента остаточного поля при фиксированном коэффициенте усиления измерительного блока.

В каждой паре цикла размагничивание— намагничивание — измерение с исходным коэффициентом усиления блока 2 измерения, размагничивание — намагничивание импульсами большей амплитуды — измерение с большим коэффициентом усиления блока 2 измерения — большая амплитуда и больший коэффициент усиления соответствуют контролю беэ зазора между намагничиваюшим соленоидом

10; а .меньшая амплитуда и меньший коэффициент усиления соответствуют контролю с зазором. Так как зависимости величины градиента остаточного поля локально намагниченного изделия от амплитуды наt5 магничивающих импульсов при наличии зазора (меньший коэффициент усиления и меньшая амплитуда импульсов) и беэ него (больший коэффициент усиления и большая амплитуда импульсов) пересекаются (фиг. 2), то, Zp изменяя амплитуду намагничивающих импуль,сов и сравнивая результаты измерения градиента остаточного поля, можно найти амплитуду намагничивающих импульсов, при которой результаты измерения близки, как при

2S наличии заданного зазора, так и без него.

Предлагаемое устройство за счет выбора оптимальной амплитуды намагничивающих импульсов путем имитации изменения магнитного поля, воздействующего иа контролируемое изделие при зазоре и без него, изменением амплитуды намагничивающих импульсов и имитации изменения остаточного поля, воздействующего на феррозонд при зазоре и без него, путем изменения коэффициента уси35 леыая блока измерения, позволяет на порядок ,снизить чувствительность к зазору, повысить достоверность контроля и расширить ассортимент контролируемых иэделий (детали с за нитными неферромагнитными покрытиями).

1128155

Hgnm none на торце голеноида

Фиг.2

Составитель И. Рекунова

КорректорО. Тигор

Редактор П. Коссей

Поддисное

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

Заказ 9021/32 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открьггий

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