Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий

 

Изобретение касается неразрушеющего контроля. Цель изобретения является повышение точности. Для этого испльзуют основной 2 и два дополнительных 1 и 3 электромагнита с двумя измерительными обмотками на каждом из них. Измерительные обмотки разноименных полюсов электромагнитов 1-3 подключены попарно дифференциально на входы соответствующего балансного усилителя 7-9. При строго параллельном расположении штанги 4 с электромагнитами 1-3 относительно изделия 5 и прямолинейности изделия 5 величина зазоров одонакова. В этом случае выполняется условие ΔЕ31=ΔЕ21+ΔЕ32, где ΔЕ21, *98Е32, *98Е31- разностные ЭДС, ПОЛУЧЕННЫЕ НА ВЫХОДАХ СХЕМЫ ВКЛЮЧЕНИЯ СООТВЕТСТВЕННО ПЕРВОГО И ВТОРОГО, ТРЕТЬЕГО И ВТОРОГО И ТРЕТЬЕГО И ПЕРВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТОВ. ПРИ НЕПРИМОЛИНЕЙНОСТЕ ПОВЕРХНОСТИ ИЗДЕЛИЯ 5 ДАННОЕ РАВЕНСТВО НЕ СОБЛЮДАЕТСЯ, И НА ВЫХОДЕ БЛОКА 11 СРАВНЕНИЯ ПОЯВЛЯЕТСЯ СИГНАЛ РАЗБАЛАНСА, ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ ВЕЛИЧИНЕ НЕПРЯМОЛИНЕЙНОСТИ КОНТРОЛИРУЕМОГО УЧАСТКА.ЭТОТ СИГНАЛ ПОСЛЕ УСИЛЕНИЯ В УСИЛИТЕЛЕ 12 ПРЕОБРАЗУЕТСЯ В ИНДИКАТОРЕ 13 В УДОБНУЮ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФОРМУ. 4 ИЛ.

. ЯО. 1580155 А 1 (51)5 G 01 В 7/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ иг.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ CCCP

1 (21) 4390480 /24-28 (22) 18. 12.87 (46) 23.07.90. Бюл. В 27 (71) Уральский научно-исследовательский институт трубной промышленности (72) Ю.А.Букасев и В.С.Федоринин (53) 621.317 (088.8) (56) Справочник контролера машиностроительного завода. Под ред.

А.И.Якимова. — М.: Машиностроение, 1980, с.338 °

Авторское свидетельство СССР

Р 152448, кл. G Oi В 7/28, 1963. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПРЯМОЛ НЕЙНОСТИ ДЛИННОМЕРНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение касается неразрушаю щего контроля. Целью изобретения является повышение точности, Для этого используют основной 2 и два дополнительных 1 и 3 электромагнита с двумя измерительными обмотками на каждом из иих. Измерительные обмотки разно2 именных полюсов электромагнитов 1-3 подключены попарно дифференциально на входы соответствующего балансного усилителя 7-9. При строго параллельном расположении штанги 4 с электромагнитами 1»3 относительно изделия 5 и прямолинейности изделия 5 величина зазоров одинакова. В этом случае выполняется условие 4 E31 = dE21 + ЛЕ32, где ЛЕ21, dE32, ДЕ 31 - разностные

ЭДС, полученные на выходах схемы включения соответственно первого и второ» го, третьего и второго и третьего и первого электромагнитов. При непрямолинейности поверхности изделия 5 данное равенство не соблюдается, и на выходе блока 11 сравнения появляется сигнал разбаланса, пропорциональный величине непрямолинейности контролируемого участка. Этот сигнал после усилений в усилителе 12 преобразуется в.индикаторе 13 в удобную для контроля форму. 4 ил.

1580155

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано, например, при производстве сортового проката и трубных изделий для контроля отклонений от прямолинейнос-. ти их оси.

Цель изобретения - повышение точности за счет исключения погрешности, вызванной, изменением зазора в резуль-10 тате поперечных колебаний изделий, На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля непрямолинейности изделий; на фиг. 2 - графичес" кое пояснение принципа контроля прямолинейности; на фиг . 3 - экспериментальная зависимость ЭДС на выводах индикаторной катушки от:величины зазора электромагнит-изделие; на ! фиг. 4 - экспериментальная зависимость приращения сигнала от изменения зазора под электромагнитом 2 в результате непрямолинейности трубы на длине 1 м.

Устройство содержит электромагниты 25

1-3, жестко закрепленные на базирующем узле - штанге 4 вдоль изделия 5 с некоторым зазором 6 . Электромагниты 1 и 3 - дополнительные (базовые), электромагнит 2 - основной (изме30 рительный). На П-образном магнитопроводе каждого электромагнита 1-3 расположены намагничивающая обмотка, концы кбторой подключены к источнику.

6 переменного тока, и по две идентичные индикаторные обмотки (дополI нительная и основная), включенные попарно дифференциально с разноименными обмотками других электромагнитов.

Выход каждой пары индикаторных обмоток подключен соответственно на вхо40 ды балансных усилителей 7-9, в которых разностный сигнал усиливается.

Выходы усилителей 7 и 8 подключены к входам сумматора 10 .выходы, сумФ

45 матора 10 и усилителя 9 подключены к входам блока 1.1 сравнения, выход которого через оконечный усилитель .12 подключен к индикатору 13 сигналов, который может быть выполнен как стрелочным, так и цифровым и снабжен сигнальным устройством, настроенным на определенный уровень сигнала, соответствующий превышению значения контролируемого параметра.

Устройство работает следующим 55 образом.

Магнитный поток ф в магнитопроводе каждого электромагнита 1-3, а следовательно, и потокосцепление зависят от сопротивления магнитной цепи, составленной магнитопроводом, технологическим зазором 7 и изделием 5. Сопротивления магнитопровода и изделия 5 можно считать постоянными и ввиду их малости (по сравнению с сопротивлением воздушного зазора РИО мм) или можно пренебречь.

Тогда потокосцепление и наводимая

ЭДС в катушках будет функцией зазора сР(фиг. 3). При строго параллельной подвеске штанги 4 относительно изделия 5 величина зазора у дополнительных (базовых) 1 и 3 и основного (измерительного) 2 электромагнитов одинакова, если изделие между электромагнитами 1 и 3 является прямолинейным, В ином случае зазор у электромагнита 2 изменяется на величину дР. И в индикаторных обмотках основного электромагнита 2 наводится

ЭДС, отличная от .ЭДС индикаторных обмоток дополнительных магнитов 1 и 3 на величину Л Е, пропорциональную дР (фиг. 4) .

Таким образом, в идеальном случае, когда штанга 4 с электромагнитами

1-3 расположена строго параллельно изделию 5, ЭДС, наводимая в индикаторных обмотках от технологических зазоров, является постоянной величиной и на результаты контроля не влияет.

Однако на практике технологчческий зазор Х выдержать постоянным очень сложно из-за невозможности строгого базирования электромагнитов 1-3 относительно движущегося в потоке изделия

5. Поэтому непараллельность штанги 4 относительно поверхности изделия 5 всегда присутствует, что приводит к непостоянству зазоров.

Для обоснования принципа контроля непрямолинейности воспользуемся схемой на фиг. 2 и проведем графический анализ.

Пусть в некоторый момент времени электромагниты 1-3 займут относительно стенки изделия 5 положение, показанное на фиг. 2. Расстояния (зазоры l) от электромагнитов 1-3 до поверхности изделия 5 на фиг.. 2 показаны отрезками прямых соответственно tA, 2К и ЗЕ разной длины. Проведем прямые АС и KD параллельные линии подвески электромагнитов 1-3 на штанге 4. Получим три конгруэнтных пря1580155 моугольных треугольника АСЕ, АВК и

KDE. Если поверхность иэделия прямолинейна, т.е. АЕ - прямая линия, то АСЕ, АВК и KDE представляют собой прямоугольные треугольники. Тогда для них справедливо равенство

ВК + DE = СЕ. В любом другом случае (отрезок АЕ - криволинеен) это равенство не соблюдается.

В полученном равенстве отрезки ВК, DE и СЕ можно заменить разностью следующих отрезков или зазоров

ВК = 2К - 1А илн d+g, = d 2 - d, DE = ЗŠ— 2К или 4Хз

СЕ ЗЕ - 1А или 4Рр= 8 -8,=

Поскольку, как показали результаты экспериментов (фиг. 3), сигнал на выходе индикаторных обмоток пропорционален величине зазора, то полученные равенства для зазоров можно выразить через ЭДС Е:

dE = Eq- E<

BEз = Ез - Е, BE>, = E>- Е = ЛЕ, +дЕ где ДЕ - разностная ЭДС получен2

Э ная на выходе схемы вклю-. чения первого и второго электромагнитов, АЕЗ2 - разностная ЭДС, полученная на выходе схемы включения третьего и второго электромагнитов;

BF, - разностная ЭДС, получен« ная на выходе схемы включения третьего и первого электромагнитов.

При непрямолинейности поверхности изделия равенство BЕ „= дЕ, + дЕ > не соблюдается и на выходе блока 11 сравнения появляется сигнал разбалан. са, пропорциональный величине непрямолинейности контролируемого участка изделия. Этот сигнал после усиления в усилителя 12 преобразуется в инди каторе 13 в удобную для контроля форму.

Формула изобретения. Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий, содержащее электромагниты с разомкну» тыми сердечниками и размещенные на каждом сердечнике возбуждающую обмотку, подключенную к источнику тока, и измерительную обмотку, базирующий

2О узел, на котором закреплены электромагниты, и блок индикации сигнала, к которому подключены измерительные обмотки электромагнитов, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью

25 повышения точности, оно снабжено дополнительными измерительными обмотками по числу электромагнитов, измерительные обмотки размещены на полюсах электромагнитов, блок индика30 ции сигнала выполнен в виде трех ба- лансных усилителей и последовательно соединенных сумматора, к входам которого пОдключены выходы двух балансных усилителей, блока сравнения, к второму входу которого подключен выход третьего балансного усилителя, оконечного усилителя и индикатора сигнала, а измерительные обмотки раэ» ноименных полюсов электромагнитов подключены попарно дифференциально к входам соответствующих балансных усилителей.

1580155 асмп О 02 Од ОЯ Я,кн

Фж4

Составитель И.Рекунова

Редактор Н.Лазаренко Техред И,Ходанич Корректор М.Кучерявая .Заказ 2003 Тираж 503 Подписное

5НЯЯПЯ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий Устройство для контроля прямолинейности длинномерных изделий 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации контроля геометрических параметров проката сложной формы, например колес, колец, бандажей

Изобретение относится к машиностроению, а именно к методам и средствам контроля зубчатых колес

Изобретение относится к технике измерений в машиностроении и может быть использовано при контроле точности обработки деталей на станке

Изобретение относится к машиностроению , а именно к средствам контроля зубчатых колес

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для контроля неплоскостности и толщины полупроводниковых и диэлектрических пластин

Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться для контроля профиля деталей сложной формы, например лопаток турбины

Изобретение относится к машиностроению , а именно к средствам и методам контроля зубчатых передач

Изобретение относится к машиностроению , а именно к средствам контроля зубчатых колес

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к методам контроля профиля литых лопаток и профиля стержней

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для регистрации деформации поверхности зданий и сооружений и т.п

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к средствам контроля геометрических параметров сопряженных зубчатых колес, и может быть использовано для определения кинематической погрешности зубчатой передачи при ее вращении со скоростями, соответствующими рабочему диапазону угловых скоростей вращения входного и выходного валов
Наверх