Устройство для контроля пакетов пластин

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля магнитных свойств и качества изготовления пакетов пластин из магнитомягкого материала, например пакетов, используемых при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет определения толщины зазоров между пластинами. Устройство содержитмагнитопровод 1 с намагничивающей 2 и измерительной 3 обмотками и магнитопровод 4 с второй измерительной обмоткой 5, замыкающие контролируемый пакет 6 пластин, источник 7 переменного тока, токосъемный резистор 8 и ряд электронных блоков. Измеритель 19 потока фиксирует поток Фо в пакете 6. Показания измерителя 21 магнитодвижущей силы (МДС) пропорциональны величине среднего магнитного сопротивления пластины пакета 6 при заданной величине потока Фо. При этом результат не зависит от величины зазоров между пластинами пакета 6, так как распределение МДС по пластинам пакета 6 учитывается автоматически. Показания же измерителя 20 МДС пропорциональны суммарному сопротивлению зазоров. Возможность раздельной оценки магнитных свойств пластин и суммарной толщины зазоров между ними позволяет эффективно воздействовать на процессы изготовления пакетов пластин.2 ил. СП

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК... Ж 1702327 А1 (я)5 G 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ИО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1„ ",.„@

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С)

ЬЭ (гд 4 (21) 4670804/21 (22) 30.03,89 (46) 30.12.91. Бюл. N 48 (72) С.К. Водеников (53) 621,317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1420563, кл. G 01 R 33/12, 29.12.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАКЕТОВ ПЛАСТИН (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля магнитных свойств и качества изготовления пакетов пластин из магнитомягкого материала, например пакетов, используемых при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. Цель изобретения — расширение функциональных воэможностей за счет определения толщины зазоров между пластинами. Устройство содержит магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и измерительной 3 обмотками и магнитопровод 4 с второй измерительной обмоткой 5, замыкающие контролируемый пакет 6 пластин, источник 7 переменного тока, токосъемный резистор 8 и ряд электронных блоков, Измеритель 19 потока фиксирует поток Фо в пакете 6, Показания измерителя

21 магнитодвижущей силы (МДС) пропорциональны величине среднего магнитного сопротивления пластины пакета 6 при заданной величине потока Фо. При этом результат не зависит от величины зазоров между пластинами пакета 6, так как распределение МДС по пластинам пакета 6 учитывается автоматически. Показания же измерителя 20 МДС пропорциональны суммарному сопротивлению зазоров. Возможность раздельной оценки магнитных свойств пластин и суммарной толщины зазоров между ними позволяет эффективно воздействовать на процессы изготовления пакетов пластин. 2 ил.

1702327

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля магнитных свойств и качества изготовления пакетов пластин из магнитомягкого материала, например пакетов, используемых при изготовлении магнитопроводов магнитных головок, Цель изобретения — расширение функ циональных воэможностей эа счет опреде,,ления толщины зазоров между пластинами.

На фиг.1 представлена блок-схема

,предлагаемого устройства; на фиг.2 — схема, замещения магнитной цепи, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит первый магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и первой измерительной 3 обмотками и второй магнитопровод 4 с второй измерительной обмоткой 5,. замыкающие контролируемый пакет 6 пластин, источник 7 переменного тока, токосьемный резистор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 выпрямители, сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 блоки вычитания, первый 17 и второй 18 масштабирующие блоки, измеритель 19 потока, первый 20 и второй 21 измерители магнитодви>кущей силы (МДС), при этом к выходам источника 7 подключены последовательно соединенные обмотка 2 и резистор 8, вывод которого через выпрямитель 10 подключен к входам блоков 14 и 15.

Обмотка Зчерез первый выпрямитель 9 подключена к первым входам сумматора 12 блока 13 и через первый канал блока 17 к второму входу блока 15. Вторая измерительная обмотка 5 через третий выпрямитель 11 подключена к второму входу блока

13. выход которого соединен с измерителем

19, и к второму входу сумматора 12, выход которого через второй канал блока 17 подключен к второму входу блока 14, выход которого подключен к входу измерителя 20

МДС и через масштабирующий блок 18 к второму входу блока 16, первый вход которого соединен с выходом блока 15, а выход подключен к второму измерителю 12 МДС.

Устройство работает следуюшим образом.

Переменный ток с амплитудой I с выхода источника 7 протекает по намагничивающей обмотке 2 и создает магнитодвижущую силу (МДС) FH = I . W, где W — число витков обмотки 2, которая индуцирует в первом магнитопроводе 1 магнитный поток с амплитудой Ф», разветвляющийся на потоки

Фо в контролируемом пакете 6 и Ф2 во втором магнитопроводе 4. При этом уровень постоянного напряжения U» на выходе 8blпрямителя 10 пропорционален МДС Fu, а именно U< = К» FH, где К1 — коэффициент пропорциональности, уровень напряжения

Ог на выходе выпрямителя 9 пропорционален амплитуде магнитного потока Ф1 s магнитопроводе 1 (Ог = Кг Ф1, где Кг коэффициент пропорциональности), а уровень постоянного напряжения U3 на выходе выпрямителя 11 пропорционален амплитуде магнитного потока Ф в магнитопроводе

4 (Оз = К2 Ф2), При этом одинаковый коэффициент пропорциональности Кг для напряжений Ог и Оз обеспечивается идентичностью выпрямителей 9 и 11 и одинаковым числом витков обмоток 3 и 5.

На выходе сумматора 21 реализуется постоянный уровень U< = Кг (Ф1 +%), а на выходе блока 13 — постоянный уровень Оз =

=Кг (Ф» — %) и с учетом того, что Ф1 — Ф =

= Ф», измеритель 19 фиксирует величину, пропорциональную потоку Ô», ответвляющемуся в контролируемый пакет 6.

Первый масштабирующий блок 17, имеющий одинаковые коэффициенты передачи

Км1 по обоим каналам, служит для формирования сигналов, пропорциональных падению магнитодвижущих сил соответственно

F < на магнитопроводе 1 и Fig2 на магнитопроводе 4, и коэффициент передачи Км» установлен для конкретных размеров магнитопроводов 1 и 2 в соответствии с QTношением

Км1 = — м, К1 (1)

Кг где R< — магнитное сопротивление магнитопровода 1, равное магнитному сопротивлению магнитопровода 4, что обеспечивается изготовлением магнитопроводов разрезанием одного кольца по диаметру.

Установка коэффициента передачи блока 17 может быть выполнена, например, следующим образом. В отсутствие контролируемого пакета 6 магнитопроводы 1 и

2 образуют замкнутую магнитную цепь, для которой справедливо„ соотношение Ен =

= Ф1 .2R . Напряжение U4 = KM> U4 =

=К 1 Кг (Ф» + ф ) с выхода второго канала блока 17 поступает на второй вход блока 14, на первый вход которого поступает напряжение U> = К1 F с выхода выпрямителя 10.

Изменением коэффициента передачи Км1 добиваются равенства нулю показаний измерителя 20 МДС, что соответствует условию О» = U< или с учетом того, что в

I отсутствие пакета 6 Ф1 = Ф2, условию

К» К2 2 Ф» = К» 2Ф1 R„, При этом обеспечивается выполнение соотношения (1).

Таким образом при последующей работе устройства обеспечивается выполнение соотношений

1702327 (9) 10

25

40

50

04 = К1(Ф1 + Ф2) RM (2)

Ug =К1Ф1 RM, (3) где Uz — напряжение на выходе первого

1 канала блока 17, С учетом соотношений (2) и (3) для постоянного уровня напряжения U5 на выходе третьего вычитающего блока 15 справедливо соотношение

U5 = К1(н — Ф1 RM), (4) а для постоянного уровня напряжения Ug на выходе блока 14 справедливо соотношение

U6 = К1(Рн — RM (Ф1 + %)). (5)

Из схемы замещения магнитной цепи на фиг.2, где Ro — среднее магнитное сопротивление отдельной пластины пакета 6; Ф, — магнитный поток, ответвляющийся в i-ю пластину пакета через R — магнитное сопротивление зазоров между сосеДними пластинами; Fi— магнитодвижущая сила, приложенная к i-й пластине пакета 6, видно, что МДС F1, приложенная к первой пластине, определяется выражением

F1= F — Ф1 RM, МДС F„, приложенная к и-й (последней) пластине пакета 6 в силу параллельного соединения этой пластины с магнитопроводом 4, определяется выражением.

Fn =% RM, а разность A F = F1 Fn, которая равна падению МДС на (п-1)-ом последовательно соединенном сопротивлении зазоров, определяется выражением Л F

=FH-RM(91 + Ф2) и с учетом (4) напряжение

U пропорционально МДС, приложенной к первой пластине пакета 6

U5 = К1 F1, (6) а напряжение 05 с учетом (5) пропорционально падению МДС на сопротивлениях зазоров

05= K1 AF. (7)

Поток Фо в 1-й пластине пакета 6 связан с магнитным сопротивлением Ro пластины и приложенной к ней МДС F выражением

Fi = R< . Ф,, суммирование по индексу i обеих частей которого дает и и . Фо Rp = $ Fi (8)

i =1

Значения слагаемых суммы, Fi, а именно F1 и Fn — известны по результатам измерений (см.выше), а закон измерения Fi в диапазоне (F1 и Fn) может быть вычислен по известному числу пластин с необходимой точностью. B простейшем случае может быть задано линейное изменение Fi (которое с достаточной точностью реализуется при малой величине ответвляющегося в пакет

ЛF

6 потока Ф ), а именно Fi = F1 — — . l (где

П и — число пластин в пакете 6), которое при подстановке в (8) с учетом того, что

$ Ф1 = Ф>дает

Фо йо =n F1 — — g i=n(F1 — К AF).

QF и

Коэффициент передачи блока 18 устанавливают равным К (9) и в результате напряжение на выходе блока 16, а значит, и показания измерителя 21 МДС пропорциональны с учетом (6),(7) и (9) величине среднего магнитного сопротивления пластины пакета 6 при заданной по условиям контроля величине Фо.

При этом результат измерения не зависит от величины зазоров между пластинами пакета 6, поскольку за счет определения величины AF и учета ее учитывается распределение МДС по пластинам пакета, Процесс измерений заключается в установке коэффициента передачи масштабирующего блока 18 равн ым рассчитан ному для известного числа пластин в пакете значению К и последующей фиксации показаний первого измерителя 20, пропорциональных суммарному сопротивлению зазоров, и показаний второго измерителя 21, пропорциональных среднему магнитному сопротивлению пластин

Ro

Возможность раздельной оценки магнитных свойств пластин и суммарной толщины зазоров между ними позволяет

35 эффективно воздействовать на процессы изготовления пакетов пластин, Так при низком уровне магнитных свойств пластин за счет, как правило, механических напряжений, созданных в процесс склеивания и шлифовки, могут быть приняты меры по снижению пластичности пластин при малой толщине зазоров, увеличивающей вероятность возникновения замыканий между ними. При увеличении вихретоковых потерь могут быть приняты меры по увеличению толщины зазоров и т.д.

Таким образом, повышение информативности контроля в процессе изготовления позволяет существенно повысить качество и надежность изделий.

Формула изобретения

Устройство для контроля пакетов пластин, содержащее первый магнитопровод с первой измерительной и намагничивающей обмотками, второй магнитопровод, вторую измерительную обмотку, источник переменного тока, первый выход которого подключен к первому выводу намагничивающей обмотки, второй вывод которой подключен к первому выводу токосъемного резистора, 1702327 м (Составитель С, Шумилишская

Техред М,Моргентал Корректор О.Кундрик

Редактор T.Ãoðÿ÷åâà

Заказ 4541 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР . 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", f, Ужгород, ул,Гагарина, 101 второй вывод которого соединен с вторым выходом источника переменного тока, первый выпрямитель, входы которого подключены к выводам первой измерительной обмотки, измеритель потока, два блока вычитания и первый измеритель магнитодвижущей силы, вход которого подключен к выходу первого блока вычитания, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет оп,ределения толщины зазоров между пластинами, оно снабжено вторым и третьим выпрямителями, Сумматором, третьим и четвертым блоками вычитания, двумя масштабирующими блоками и вторым измерителем магнитодвижущей силы, при этом первый вывод токосьемного резистора соединен с входом второго выпрямителя, выход первого вапрямителя соединен с первыми входами сумматора, первого блока вычитания и первого масштабирующего блока, второй вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока вы5 читания и выходом третьего выпрямителя, входы которого подключены к выводам второй измерительной обмотки, выходы первого масштабирующего блока соединены с первыми входами второго и третьего блоков

10 вычитания, вторые входы которых соединены с выходом второго выпрямителя, причем вход первого измерителя магнитодвижущей силы соединен с выходом второго блока вычитания и входом второго масштабирующе15 го блока, выход которого соединен с первым входом четвертого блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом третьего блока вычитания, а вход второго измерителя магнитодвижущей силы соединен с выхо20 дом четвертого блока вычитания,