Электромагнитный датчик для контроля положения металлических изделий

 

союз советених

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

PECr1YB JlHH

А1 (бр 1 P 21 В 37/00

-б госудАРстаеккый комитет сссР по делАм изОБРетений и ОткРытий (21) 3916408/22-02 (22) 26.06.85 (46) 07.11.86. Бюл. Р 41 (71) Опытное производственно-техни- ческое предприятие "Уралчерметавтоматика" (72) В.В.Волков, M.À.Êîñòåíêî, Л.A.Êèðèëëoâ и Л.Н.Тетиор (53) 621.771.3 (088.8)

56) Авторское свидетельство СССР

Р 735348, кл. В 21 В 37/00, 1977.

Авторское свидетельство СССР

11- 1068190, кл. В 21 В 39/00. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТННЙ ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ Г ОЛОБЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в металлургии для контроля положения металлических (стальных) изделий.

„„БО„„И682З2

Цель изобретения — повышение чувствительности датчика. Датчик содержит разомкнутый П -образный магнитопровод

1, возбуждающую 2 и компенсационную

3 обмотки, соединенные последовательно и встречно и подсоединенные к генератору 4 переменного напряжения °

На магнитопроводе 1 предусмотрены дополнительные стержни 5, которые вместе с якорем 6 и центральной частью магнитопровода 1 образуют дополнительную магнитную цепь с воздушными зазорами между стержнями 5 и якорем

6, на котором расположена измерительная обмотка 7, подсоединенная к вхо- Я ду усилителя 8. Элементы датчика помешены в металлический корпус 9 с крышкой 10 из немагнитного материала.

1 з.п.ф-лы, I ил.

1268232

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в металлургии для контроля положения металлических (стальных) иэ I делий, например проката, труб, механизмов и т.п.

Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.

На чертеже представлен электромаг-10 нитный датчик.

Электромагнитный датчик для контроля положения металлических (стальных) изделий содержит разомкнутый

П-. образный (ферритовый) магнитопровод 1, имеющий основание и боковые стержни, возбуждающую 2 и компенсационную 3 обмотки, соединенные после-,. довательно и встречно и подсоединенные к генератору 4 переменного напряжения. На магнитопроводе 1 предусмотрены стержни 5, которые вместе с якорем 6 и центральной частью основного магнитопровода 1 образуют дополнительную магнитную цепь с воздушными

1 зазорами между стержнями 5 и якорем

6, на котбром расположена измерительная обмотка 7, подключенная к входу усилителя 8. Элементы датчика помещены в металлический корпус 9 с крышкой 10 из немагнитного материала, окружающий магнитопровод 1 со стержнями 5 и якорь 6 со всех сторон, оставляя для магнитного потока открытым пространство со стороны полюсов маг35 нитопровода 1, т.е. со стороны индуцируемого предмета.

Длина якоря 6 выбирается таким образом, чтобы она была меньше расстояния между боковыми стержнямв магни4Î топровода 1 и больше расстояния между магнитопроводящим стержнем 5.

Генератор 4 синусоидального напряжения является источником пе:.-.еменного напряжения с частотой 5-10) кГц,. что позволяет индицировать иэделия из любых марок стали и иэ цветных металлов с относительно низкой электропроводностью (титан, свинец и т.п.).

Датчик работает следующим образом.

При отсутствии индицируемого пред50 мета в зоне измерительной обмотки 7 часть магнитного потока, создаваемого разностью амиервитков возбуждающей 2 и компенсационной 3 обмоток и протекающего через основноч П-образный магнитопровод 1 — якорь 6, и магнитный поток, создаваемый компенсационной обмоткой 3 и протекающий по дополнительной магнитной цепи, равны и направлены встречно. Вследствие этого наводимое в обмотке 7 напряжение равно нулю, на входе усилителя 8 рабочий сигнал отсутствует, и релейный сигнал П ы„ на выходе усилителя

8 и датчика отсутствует.

При появлении в зоне действия датчика на расстоянии 8 от измерительной обмотки и якоря 6) металлического изделия 11 вследствие его взаимодействия с переменным электромагнитным полем уменьшается магнитный поток, протекающий по якорю 6, боковым стержням и основанию магнитопровода

1.

При этом компенсационный магнитный поток практически не изменяется, так как поле, создаваемое компенсационной обмоткой 3, экранируется якорем б и из-за меньших, по сравнению с магнитопроводом,, размеров.

В результате н измерительной обмотке 7 наводится переменное напряжение рабочего сигнала, преобразуется усилителем 8 в выходной релейный сиг" нал, т.е. на выходе усилителя 8 появляется напряжение, свидетельствующее о появлении в зоне датчика изделия

11.

В предложенном датчике увеличена с чувствительность в целом, так как появляется возможность соответствующего увеличения чувствительности (коэффициента передачи) усилителя за счет уменьшения квадратурной составляющей напряжения небаланса в измерительной обмотке, возникающей из-за отражения магнитного поля от внутренних стенок корпуса; уменьшения изменения напряжения небаланса из-за изменения злектропроводности материала стенок корпуса, возникающей, например, при .изменении температуры окружающей среды; введения стержня, сравнимого по длине с расстоянием между датчиком и индицируемым изделием и расположенного внутри измерительной катушки; уменьшения действия окалины на реактивное напряжение небаланса. формула изобретения

Элек" ромагнитный датчик для контроля положения металлических иэделий,„ содержащий металлический корпус разомкнутый П-образный магнито1268232

Составитель А. Сергеев

Редактор Г. Гербер Техред M.Моргентал Корректор M. Шароши

Заказ 5960/6 Тираж 518 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 провод, измерительную и возбуждающую обмотки, подкщоченные к усилителю и генератору соответственно, и компенсационную обмотку, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью повыше- 5 ния чувствительности,. он дополнитель" но снабжен якорем, а П-образный магнитопровод дополнен двумя магнитопроводящими стержнями, установленными в средней части основания, перпендикулярно к нему, без зазора и параллельно боковым стержням магнитопровода, измерительная обмотка расположена на средней части якоря, возбуждающая обмотка — между одним из боковых стержней магнитопровода и магнитопроводящим стержнем, компенсационная обмотка — между дополнительными магнитопроводящими стержнями, причем компенсационная обмотка соединена последовательно и встречно с возбуждающей обмоткой.