Устройство для импульсного намагничивания ферромагнитных материалов

 

Изобретение может быть использовано в устройствах для неразрушающего контроля механических свойств стального проката в потоке производства. Цель изобретения - повышение быстродействия и КПД достигается введением в устройство генератора 8 линейного напряжения, сумматора 9, блока 10 памяти, дополнительного коммутатора 11. Устройство содержит также тактовый генератор 1, блок 2 управления, источник 3 питания, коммутатор 4, блок 5 сравнения, накопительный конденсатор 6, намагничивающую систему 7. В описании изобретения приведены функциональные схемы коммутатора 4 и дополнительного коммутатора 11. 3 з.п.ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 5 С 01 К 33/12, И 03 К 3/53

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ е. ф Ц : ь

К A ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4245172/24-21 (22) 18.05.87 (46) 23.04.90. Бюл. !! 15 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) В.Л.Цукерман, И.И.Линник и В.Ф.Матюк (53) 621.374 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 454513, кл. С О! Р. 33/12, 1974, .Авторское свидетельство СССР !! 790281, кл. 1! 03 К 3/53, 1981.

Мельгуй М.А. и др. Импульсный структуроскоп И!К-2А, Дефектоскопия, 1984, Р 10, с. 5256, рис. 1. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО

НАМАГНИЧИВАНИЯ фЕРРОМАГНИТНЬ!Х

МАТЕ РИАЛОВ

„„80„„155 23 А 1

2 (57) Изобретение может быть использовано в устройствах для неразрушающего контроля механических свойств стального проката в потоке производства ° Цель изобретения — повышение быстродействия и КПД достигается введением в устройство генератора 8. линейного напряжения, сумматора 9, блока 10 памяти, дополнительного коммутатора 11. Устройство содержит также тактовый генератор 1, блок 2 управления, источник 3 питания, коммутатор 4, блок 5 сравнения, накопительный конденсатор 6, намагничивающую систему 7, Р. описании изобретения приведены функциональные

C) схемы коммутатора 4 и дополнительного коммутатора 11. 3 3. п. ф-лы, 4 ил.

1559323

Изобретение относится к исследованию физических и химических свойств металлов и сплавов и может быть использовано в устройствах для

5 неразрушающего контроля механических свойств стального проката в потоке производства.

Целью изобретения является повышение быстродействия и КПД. 10

На фиг.l представлена функциональная схема устройства; на фиг,2— схема коммутатора при работе устройства с намагничивающей системой, имеющей среднюю точку, на фиг.3— то же, при работе устройства с намагничивающей системой без средней точки; на фиг.4 — схема дополнительного коммутатора.

Устройство состоит из тактового генератора 1, соединенного с блоком

2 управления, регулируемого источника 3 питания, коммутатора 4, первый управляющий вход которого соединен с блоком 2 управления, блок 5 сравне- 25 ния, выход которого соединен с блоком 2 управления, накопительного конденсатора 6, соединенного с коммутатором 4 и входом 5 сравнения, намагничивающей системы 7, подсоединенной к коммутатору 4, генератора 8 линейного напряжения, вход управления которого соединен с блоком 2 управления, сумматора 9, первый вход которого соединен с генератором 8 линейHoГО напряжениями Второи Вход с блоком 2 управления, выход — с управ" ляющим входом регулируемого источника 3 питания, блока 1О памяти, информационный вход которого соединен с накопительным конденсатором 6, управляющий вход — с блоком 2 управления, а выход — с третьим входом сумматора

9, дополнительного коммутатора 1 1, включенного между регулйруемым источ- 4у ником 3 питания и накопительным конденсатором 6, компаратора 12, вход которого связан с накопительным конденсатором 6 а выход - с входом управления дополнительного коммутатора ll и вторым управляющим входом коммутатора 4. Коммутатор 4 по фиг.2 содержит управляемые вентили (оптронные тиристоры) 13 и 14, логические элементы И 15 и 16 и инвертор 17. Коммутатор 4 по фиг.3 состоит из управляемых вентилей (оптронных тиристоров) 18-21, логических элементов И

22 и 23 и инвертора 24. Дополнительный коммутатор .11 (фиг,4) содержит оптронные тиристоры 25-28 и инвертор 29.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии напряжение на накопительном конденсаторе 6 равно нулю. Выходной сигнал блока 2 управления блокирует генератор 8 ли-. нейного напряжения, сумматор 9 и. открывает блок 10 памяти. При этом выходное напряжение регулируемого источника 3 питания равно нулю. Уст— ройство находится в режиме ожидания.

С приходом тактового импульса с генератора 1 срабатывает блок 2 управления, разблокируя генератор 8 линейного напряжения и сумматор 9.

Блок 10 памяти переводится в режим хранения, и его выходное напряжение пропорционально напряжению на накопительном конденсаторе 6, которое было в момент срабатывания блока 2 управления (в первом цикле работы устройства равно нулю). Компаратор 12 выполнен с гистерезисом и поэтому даже при нулевом входном напряжении на ходится в одном из устойчивых состояний. Предположим, что это состояние соответствует положиительному входному напряжению. С выхода сумматора

9 на вход регулируемого источника

3 питания поступает линейно нарастающее напряжение, с ростом которого увеличивается выходное напряжение последнего, заряжающее через дополнительный коммутатор 11 накопительный конденсатор 6, При этом полярность заряда определяется выходным напряжением компаратора 12, которое управляет дополнительным коммутатором 11. Напряжение на накопительном конденсаторе 6 возрастает вместе с ростом выхЬдного напряжения регулируемого источника 3 питания. Когда напряжение на накопительном конденсаторе 6 достигает величины, определяемой порогом срабатывания блока 5 сравнения, последний срабатывает и переводит блок 2 управления в исходное состояние. При этом вновь блокируется генератор 8 линейного напряжения, сумматор 9, регулируемый источник 3 питания, открывается блок

10 памяти и заряд накопительного конденсатора 6 прекращается. На управляющий вход коммутатора 4 с бло-, ка 2 управления с некоторой задерж5 155 кой, необходимой для надежной блокировки регулируемого источника 3 питания, поступает импульс, открывающий соответствующие элементы коммутатора 4. Происходит разряд накопительного конденсатора 6 через намагничивающую систему 7, представляющую собой соленоид.

Параметры соленоида выбирается таким образом, чтобы процесс разряда накопительного конденсатора 6 через него носил характер затухающих колебаний. При этом в процессе разряда накопительного конденсатора 6 через соленоид проходит только первая полуволна этих колебаний, так как при спадании тока разряда дс нуля соответствующие тиристорные ключи коммутатора 4 автоматически закрываются. Вследствие этого накопительный конденсатор 6 оказывается перезаряженным в противоположную полярность. Устройство вновь переходит в режим Ожидания. При этом блок 10 памяти открыт и его выходной сигнал пропорционален абсолютному значению напряжения на накопительном конденсаторе 6, образовавшегося за счет егo разряда через намагничивающ чо систему 7.

С приходом следующего тактового импульса с генератора 1 вновь срабатывает блок 2 управления, разблокируя генератор 8 линейного напряжения, сумматор 9, и закрывает блок 1С памяти. При этом выходное напряжение регулируемого источника 3 питания начинает плавно возрастать, но уже не с нуля, а с уровня, определяемого выходным напряжением блока )О памяти, т.е. с напряжения,,имеющегося на накопительном конденсаторе 6.

Так как компаратор !2 находится в положении, определяемом полярностью на накопительном конденсаторе 6, и открывает соответствующие каналы дополнительного коммутатора 11, то гроисходит дозаряд конденсатора б той же полярности до величины, определяемой порогом срабатывания блока

5 сравнения.

Дальнейшая работа устройства аналогична описанной с той линь разницей, что коммутатор 4 под воздействием выходного сигнала компаратора

12 по сигналу, приходящему с блока

2 управления, подключает выводы на9323

6 магничивающей системы 7 к накопительному конденсатору 6 таким образом, чтобы сохранить неизменными направ5 ления тока разряда через нее независимо от полярности заряда накслительного конденсатора 6 °

35 г

Таким образом в процессе работы устройства происходит не заряд каколительнсго кондеггсатора 6 от нуля дс заданного уровня, как в известном устрокстве, а лишь его гаряд до необходимого чровня, что дает возможность осуществить этот процесс гораздо быстрее, чем В известном устройстве, затрачивая при этом значительно меньше энергии, потребляемой от истсчни— ка питания, т.е, повысить КПД.

Формула изобретения

1. Устройство для импульсного намагничиванияя ферромагнитных материалов, ссцержащее последовательно соединенные тактовый генератор и блок управления, источнггк питания, ксмггутатор, первый управляющий Вход которого соединен с блоком управления, блок сравнения, выход кс;opoT соедилен с блскогг управггения, накопительный конденсатор, соединенный с ВХОДОМ коммутатора и ВхОДОм блока с авнения, намагнкчивающую систему, псдктггг1чещтую г(вь>", оду комг.,утатсра

О т л и ч. а р щ е е с я тем, что. с целью,,ловыг|ения быстрсдействггя и

РПД, в ф га,введены генератор линейногo напряжеййя, уцравлл:..:ш и г.: од

1 которого соединен с выходом блока управления, с гмматср, IIepI;L;й Вг;од ксторс ГО с Оедиггек с. Выхсдсм Генер л тора линейного напряжения ) второй Вхсц с выходом блока управления, а Выход— с управляющим входом источника литания, блок памяти, информационвьгй вход которого соединен с накопитель-. ным конденсатором, управляющий вход— с выходом блока управления, а выход с третьим Входом сумматора. цолслнительный кОммутатср Включенный между источником гитания и наколительньгм конденсатcðîì, комларатор, вход которого соединен с накопительным конденсатором, а Выход — с:зходсм управления дололггительного коммутатора и o :ñðüû управляющим входом основного комму;-.г .Ор;:, ггри.;ам истсчник

ПИ I с:НИН ВЫГi Лгг(-г = кГупгàруЕгйз i+ a

l559323

Ndg за,ярщюцруф я Ы &о/ упраР_#_И6И/

2. Устройство по п.l о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор содержит два управляемых вентиля, инвертор и два логических элемента И, первые входы которых соединены с первым входом управления, а выходы соединены с цепями управления соответствующих управляемых вентилей, выход инвертора соединен с вторым входом первого логического элемента И, второй вход второго логического элемента И соединен с входом инвертора и вторым входом управления, анод первого управляемого вентиля соединен с катодом второго управляемого вентиля и подключен к входу коммутатора, а катод первого управляемого вентиля и анод второго управляемого вентиля подключены к выходу коммутатора.

3е .Устронство по пп 1 и 2 О т л и ч а ю щ е е с я тем, что намагиичивающая система выполнена на соленоиде с отводом от средней точf ки, который соединен с вторым выводом накопительного конденсатора.

4. Устройство по п.l, о т л и—

5 ч а ю щ е е с я тем, что коммутатор содержит четыре управляемых вентиля соединенных между собой по мостовой схеме, инвертор и два логических элемента И, первые входы которых соединены с первым входом управления, а выходы соединены сцепями управления управляемых вентилей противоположных плеч моста, выход инвертора соединен с вторым вхо, дом первого логического элемента И, второй вход второго логического элемента И соединен с входом инвертора и вторым входом управления, при этом диагональ моста, образованная точка2g ми соединения одноименных полюсов управляемых вентилей, соединена с выходом коммутатора, а диагональ моста, образованная точками соединения противоположных полюсов управляемых вентилей; подсоединена к входу коммутатора.

1559323

Ь4 ъа

%с ф ь.a уф ь ф и ю

Ъ у Юошюз

-нарнсм бианмгашиооти k

1559323

N7A3NЮИ ръмлньсшм агоиащюбо6 игр

Составитель Л.Симонова

Редактор Н.Лазаренко Техред A.Êðàâ÷óê Корректор Л.Патай

Заказ 837 Тираж 570 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при 1 V.ÍT СССР

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д . 4/5

Пронзнолственн«-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, т . 1 :<> арина, 101