Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к нераэруиающему контролю механических свойств движущихся ферромагнитных изделий. Цель изобретения - расширение области применения за счет обеспечения контроля широкого класса материалов , например среднеуглеродистых слаболегированных сталей. Контролируемое изделие намагничивается до насыщения, проходя мимо намагничивающей катушки. Намагничивающая катушка 13, расположенная между первой и четвертой намагничивающими катушками, обеспечивает формирование на пути движения изделия области с заданной величиной размагничивающего поля. Намагничивающая катушка 12, включенная встречно с катушкой 11, обеспечивает компенсации размагничивающего поля катушки 11 в области расположения измерительного преобразователя и первой намагничивающей катушки. Это позволяет устранить влияние размагничивающего поля на контролируемое изделие в процессе его намагничивания и измерения величины остаточной магнитной индукции измерительным каналом 7. По уровню сигнала канала . 7 осуществляется разбраковка контролируемых изделий исполнительным механизмом 8. 3 ил. V) с

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОИРЕТЕНИЯМ И ОТНРЩТИНМ

ПРИ fMHT СССР (61) 1326345 (21) 4707251/28 (??) )9,06.89 (46) ?3.05.9). Бюл. Р 19 (71) Институт прикладной физики

AH БССР (72) С,Г.Сандомирский, М.A,Мельгуй .и Е.Г.Сандомирская (53) 620.179.!4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р )3?6345, кл, G О! N 27/80, 1985. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВИЖУ (ШИХСЯ ФЕРРОМАГНИТН))Х ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к нераэрушающему контролю механических свойств движущихся ферромагнитных изделий. Цель изобретения — расширение области применения за счет обеспечения контроля широкого класса материалов, например среднеуглеродистых слаболегированных сталей. Контролируемое изделие намагничивается до

Изобретение относится к неразрушающему контролю механических свойств движущихся ферромагнитных изделий по величине остаточной магнитной индукции и является усовершенствованием устройства по авт,св, !) - 1326345.

Целью изобретения является расширение области применения за счет обеспечения контроля широкого класса материалов, например среднеуглеродистых слаболегированных сталей.

Va фиг.l изображена структурная схема предлагаемого устройства (на„SU„, 1 1188 А2 насыщения, проходя мимо намагничивающей катушки. Намагничивающая катушка .

)), расположенная между первой и четвертой намагничивающими катушками, обеспечивает формирование на пути движения изделия области с заданной величиной размагничивающего поля. Намагничивающая катушка 12, включенная встречно с катушкой )l, обеспечивает компенсацию раэмагничивающего поля катушки )1 в области расположения измерительного преобразователя и первой намагничивающей катушки °

Это позволяет устранить влияние размагничивающего поля на контролируемое иэделие в процессе его намагничивания и измерения величины остаточной магнитной индукции измерительным каналом 7, По уровню сигнала канала

7 осуществляется разбраковка контролируемых изделий исполнительным -меха-; низмом 8. 3 ил..

1 магничивающие катушки изображены в продольном сечении); на фиг.2— распределение магнитного поля Ну вдоль оси х движения изделий при контроле известным (Т) и предлагаемым (ТТ) устройствами; на фиг.3 — результаты контроля качества термообработо ки (Т С отпуска после закалки от температуры 860 С) болтов из стали 40ХН. о

Устройство содержит первую-), вторую ?, третью 3, четвертую 4 намагничивающие катушки, блок 5 намагничивающего тока, измерительный пре1651188 образователь 6, блок 7 измерения и преобразования информации и исполнительный механизм 8 направляющий желоб

9, через который пропускают изделие

10, дополнительные намагниченные катушки ll 12 со свободными выводами

13 и 14, Первая 1„ третья 3, четвертая 4 и вторая 2 намагничивающие катушки расположены .последовательно вдоль оси х движения изделий соосно с кей и включены в цепь блока 5 намагничивающегО рока таким образом, что магнитные поля, создаваемые третьей

3, четвертой 4 и второй 2 намагничивающими катушками.на их обо-;ей оси х, направлены навстречу полю, создаваемому на оси х первой намагничивающей катушкой 1 (точками обозначены начала обмоток намагничивающих 1<атушек). Измерительный преобразова|тель б, блок 7 измерения и преобра зования информации и исполнительный механизм 8 соединены последователь- 25 .но. Измерительный преобразователь 6 расположен между четвертой 4 и второй 2 намагничивающими катушками, Наружные радиусы Ъ1, Ь, Ъ, Ь< первой

1, второй 2,, третьей 3 и четвертой -: намагничивающих катушек .равны. Чет-. вертая 4 и вторая 2 намагничивающие катушки выполнены одинаковыми и расположены симметрично относительно измерительного преобразователя на расстоянии своего среднего радиуса

35 одна от другой, площади продольного сечения с первой 1, второй 2, третьей 3 и четвертой 4 намагкичивающих катушек (где II — номер катушки) зыби=

4о рают удовлетворяющими соотношению

Яг=5 =<8 !1 =SS /K где 5Кф201 1ЖК <15 °

Доцслнительные намагничивающие ка" тушки 11 и 1? изготовлены из одина-, кового провода„ имеют одинаковую длину и расположены между первой 1 и четвертой 4 намагничивающими катушками так, что их центральные плоскости совпадают, шестая камагничивающая катушка 12 охватывает пятую намагкичивающую катушку 11 и находится внутри третьей намагничивающей катушки 3, а внутренние а - и а и внешние Ь и Ь радиусы дополнительных намаг55

6 ничивающих катушек выбираются из соотношения а9 „„Ь3 аъ. (?)

6 6 5 У

11амагкичивающие катушки 11 и 1? включены встречно. т.p., TRK> что MRI нитные поля, создаваемые этими катушками ка их общей оск х, направлены навстречу, причем магнитное поле, создаваемое камагничивающей катушкой

11, направлено навстречу магнитному полю первой намагкичивающей катушки

1, (".вободные выводы 13 и 14 нама-HHчивающих катутлек !l и 12 в конкретных вариантах выполнения устройства могут быть включены либо в цепь блока 5 намагничивающего тока последовательно с намагкичиваюшими катушками

1-4, либо в цепь автоко11ного источHHKG стабилизированного HIОстоянногo тока заданчой велкчинь1 (ка структурной схеме не показан).

Устройство работает следующим об— разом.

Величину камагнкчиваюшего тока блока 5 устанавливают такой, чтобы контролируемое изделие намагничивалось в поле первой намагкичивающей катушки 1 до состояния, близкого к магнитному 11асьш еиию. Величину тока в намагничивающнх катушках 11 и

1? устакавливают такой, чтобы суперпозиция полей этих катушек с полямк камагничивающих катушек 1-4 образовала на пути движения коктролируемых изделий Область с магнитным полем., направление которого противоположно направлению поля в первой намагкичнвающей катушке, а величина обеспечила частичное размагничивание (илн перемагкичивачие) контролируемых изделий (фиг.2)т Величина размагничивающего поля (определяемая прк постоянном токе блока S камагничиваюШЕГО т< Ка ПИ>т1Ь ВЕЛИЧИНОЙ тОКа В НаМагкнчтивашц Ж Кат5тШ1<ак 1 1 H 1 .;. И ИХ геометрическими размерами) устанавливается ка Основании предварительно проведенных экспериментов такой> :тобы была Обеспечена однозначная зависимость измеряемого магнитного парам<-тра (остаточкой индукции в изделии) от контролируемых механических свойств. Ко>кструктнвкые ooo åíности камагкичивающих.катушек i и

1? обеспечивают Равенство магнитных моментов этих катушек и, следовательно, при встречном их включении резкий спад создаваемого ими размагкичивающего поля за пределами катушек. Поэтому раэмагкнчквающее поле .-:;ату>>тек 11 и 1? воздействует ка

1651 188 контролируемое изделие лишь при прохождении его сквозь эти катушки.

При намагничивании изделия в поле первой камагничивающейл катушки 1 и

1 при измерении величины остаточной индукции в изделии измерительным преобразователем 6 размагничивающее поле намагничивающих катушек 11 и 12 не оказывает влияния на контролируемое изделие. Это проиллюстрировано на

@иг,2 зависимостью распределения вдоль оси х магнитного поля, воздействующего на иэделие, для одного иэ конкретных вариантов выполнения предложенного устройства (кривая II).

Б том слЭ чае если геометрические параметры а, а6, Ь и Ьв намагничивающих катушек 11 и l?. не обеспечивают выполнения соотношения (?), степень компенсации размагничивающего поля намагничивающей катушки 11 в области расположения измерительного преобразователя 6 и первой намагничивающей катушки I будет недостаточно полной, Это ухудшает достоверность контроля. таким образом, контролируемое иэделие 10 в процессе своего движения вдоль направляющей 3 после намагничивания в магнитном поле катушки до состояния, близкого к магнитному насыщению, подвергается воздействию противоположно направленного магнитного поля (фиг.?), частично размагничивается в нем, выходит иэ зоны действия раэмагничивающего поля и воздействует на измерительный преобразователь 6. Измерение величины остаточной магнитной индукции в иэде5 лии I Ь ос.ществляется измерительным

1 каналом 7 и раэбраковка иэделий обеспечивается исполнительным механизмом

8. Благодаря промежуточному воздейстlи вию на контролируемое иэделие раэмагничивающего поля определенной величины для изделий из многих марок среднеуглеродистых слаболегированных сталей зависимость измеренного маг; нитного параметра от контролируемых свойств становится однозначной.

Формула изобретения

20 Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных иэделий по авт св. 1- 13?6345, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью расширения

25 области использования за счет обеспечения контроля широкого класса материалов, оно снабжено включенными встречно двумя дополнительными коаксиально установленными намагничиваю3р .щими катушками одинаковой длины, охватываемыми третьей намагничивающей катушкой, а внутренние радиусы а и ае и наружные радиусы Ь и h6 дополн1лтельных намагничивающих катушек выбраны из условия

Э Э 9

Ь вЂ” а = Ь вЂ” а5.

Составитель Л. Крюкова

Редактор O.Ñòåíèíà Техред М,Дидык,. Корректор С.Шекмар

Заказ 1980 Тираж 407 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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