Цифровой автоматический коэрцитиметр

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения коэрцитивной силы изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается введением в устройство делителя 13 импульсов, пикового детектора 10, дифференцирующей цепи:11. Устройство содержит также катушку Гёльмгольца 1, генератор 2 линейного тока, блок 3 управления, пороговый блок 4, элемент И 5, счетчик 6 импульсов, цифровой индикатор 7, триггер 8, феррозонд 9 и генератор 12 тактовых импульсов. 2 ил.>&ь«•Чв^Ик>& юCJ•ч

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4758963/21 (22) 07.08.89 (46) 15.02.92, Бюл. М 6 (71) Луганский машиностроительный институт (72) Л.В, Капуста, M.Ô. Смирный, Г.А, Коржавин и А.Г. Крицкий (53) 621.317(088.8) (56) Захаров В.А., Бараз Э.М., Францевич

В.M. Полуавтоматический цифровой коэрцитиметр КИФМ-3. — Дефектоскопия, 1977, М 3, с.132. (54) ЦИФРОВОЙ АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОЭРЦИТИМ ЕТР

„„5Q ÄÄ 1712937 А1, (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения коэрцитивной силы изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи. Цель изобретения — повышение точности измерений — достигается введением в устройство делителя 13 импульсов, пикового детектора 10, дифференцирующей цепи 11. Устройство содержит также катушку Гельмгольца 1, генератор 2 линейного тока, блок 3 управления, пороговый блок 4, элемент И 5, счетчик 6 импульсов, цифровой индикатор 7, триггер 8, феррозонд 9 и генератор 12 тактовых импульсов. 2 ил.

1712937

Изобретение относится к цифровым автоматическим коэрцитиметрам и может быть использовано для измерения коэрцитивной силы изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

На фиг.1 приведена функциональная схема коэрцитиметра; на фиг.2 — временная диаграмма изменения тока.

Цифровой автоматический коэрцитиметр состоит иэ катушки Гельмгольца 1, к входу которой подключен первый выход генератора 2 линейного тока, последовательно сбединенных блока 3 управления, генератора 2 линейного тока, порогового блока 4, элемента И 5, счетчика 6 импульсов и цифрового индикатора 7. Первый вход элемента И 5 соединен с выходом триггера

8, вход которого подключен к выходу феррозонда 9 и входу пикового детектора 10. Выход последнего через дифференцирующую цепь 11 соединен с входом 3 блока управления, а выход генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов подключен к третьему входу элемента И

5. В устройство введено испытуемое изделие 14.

Коэрцитиметр.работает следующим образом.

При подаче напряжения питания на ко эрцитиметр и установке изделия 14 с помощью штока (не показан) в катушку .Гельмгольца 1 блок 3 управления включает генератор 2 линейного тока и в обмотку подается ток, возрастающий по линейному закону (промежуток 0 — а на фиг.2а). При возрастании тока происходит намагничиваwe изделия 14, что соответствует увеличеwe сигнала на выходе феррозонда 9. При достижении насыщения изделия 14, что соответствует току !н1 (точка а на фиг.2а), сигнал феррозонда 9 достигает максимального значения и через пиковый детектор 10 .и дифференцирующую цепь 11 поступает на блок 3 управления, который воздействует на генератор 2 линейного тока. По этой команде ток уменьшается до нуля (точка б на фиг,2а) и в момент перехода тока через нуль происходит изменение его полярности. В катушку 1 подается ток обратной полярности, который размагничивает изделие 14.

Одновременно с генератора 2 линейного тока подается сигнал на пороговый блок 4, который открывает элемент И 5 при наличии разрешающего сигнала с триггера 8, и импульсы, вырабатываемые генератором 12 тактовых импульсов, через делитель 13 импульсов поступают на счетчик 6 импульсов, По мере роста тока происходит размагничивание изделия, и в момент равенства магнитного поля, наведенного в катушку 1, коэрцитивной силе Нс изделия 14, что со5 ответствует значению тока 1нс1 (точка в на фи .2a), сигнал на выходе ферроэонда 9 уменьшается до нуля и происходит опрокидывание триггера 8. Закрывается элемент И

5 и прекращается, поступление импульсов с генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов, который уменьшает количество импульсов, выработанных генератором 12, вдвое, на счетчик 6 импульсов, при этом устанавливается количество импульсов, пропорциональное значению коэрцитивной силы Нс /2. Ток в катушке 1 продолжает изменяться по линейному закону до - 1н (точка г на фиг.2а), при этом происходит перемагничивание изделия 14 и в точке r на фиг.2а изделие намагничивается до насыщения, что соответствует увеличе- нию выходного сигнала с феррозонда 9 до. максимума. Под действием этого сигнала

25 через пиковый детектор 10 и дифференцирующую цепь 11 блок 3 управления воздействует на генератор 2 линейного тока. По этой команде ток снова уменьшается до нуля (точка д на фиг.2а), и в момент перехода

30 тока через нуль блок 3 управления изменяет направление тока генератора 2 линейного тока на обратное, одновременно через пороговый блок 4 и элемент И 5 на счетчик 6 импульсов поступают импульсы с генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов. По мере роста тока в катушке 1 снова происходит размагничивание изделия 14 и в момент равенства магнитного поля катушки 1 коэрцитивной силе Нс из40 делия 14, что соответствует значению тока в. катушке 1lqcz (точка е на фиг.2а), на выходе феррозонда 9 появляется нуль, вызывая опрокидывание триггера 8. Закрывается элемент И 5 и прекращается поступление

45 импульсов с генератора 12 тактовых им-: пульсов на счетчик 6 импульсов, при этом к количеству импульсов, зарегистрированных счетчиком при первом отсчете, пропорциональному Hc /2 добавляется количество

50 импульсов. пропорциональное значениюйс /2, и на цифровом индикаторе 7 появляется значение, соответствующее коэрцитивной силе измеряемого изделия 14.

Таким образом, изменение коэрцитивной силы изделия при двух направлениях размагничивающего тока позволяет повысить точность измерения за счет автомати1712937 ческой компенсации влияния внешних посторонних магнитных полей.

На фиг.2а представлена диаграмма изменения тока генератора .линейного тока (график И на фиг,2а) для изделия, коэрцитивная сила которого в два раза меньше коэрцитивной силы изделия, измеренного ранее (график 1 на фиг.2а), Намагничивание этого изделия до насыщения происходит при меньшем токе (точка а на фиг.2а), а затем происходит уменьшение тока до нуля (точка б на фиг.2а) и изменение полярности. В точке в" происходит первое измерение коэрцитивной силы, а в точке е — второе, и на цифровом индикаторе появляется измеренная величина коэрцитивной силы. Таким образом, время измерения коэрцитивной силы во втором случае практически в два раза меньше по сравнению с первым случаем: t1/tz = 2 (фиг.2а), где т1 — время измерения большей коэрцитивной силы; 12 — время измерения меньшей коэрцитивной силы, т.е. при уп. равлении процессом намагничивания и перемагничивания изделия в зависимости от величины. коэрцитивной. силы изделия, а следовательно, и величины максимального поля насыщения увеличивается производительность контроля.

Hs фиг.26 представлено измерение коэрцитивных сил в точке в и е, а также в точках в и е соответственно, отличающихся тоже s два раза, при фиксированном изменении тока намагничивания и размагничивания йзделий. Из диаграммы видно, что время измерения коэрцитивной силы изделия в точках в и е на фиг,26. практически

5 равно времени измерения коэрцитивной силы изделия в точках в и е на фиг.26, которые отличаются друг от друга в два раза, т.е. в этом случае практически отсутствует выигрыш во времени и повышении производи10 тельности измерения.

Формула измерения

Цифровой автоматический коэрцитиметр. содержащий последовательно.соеди15 ненные блок управления, генератор линейного тока, катушку Гельмгольца, последовательно соединенные феррозонд, триггер, элемент И, счетчик импульсов и цифровой индикатор, а также генератор так20 товых импульсов и пороговый блок, при этом второй выход генератора линейного тока через пороговый блок соединен с вторым входом элемента И, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, 25 в него дополнительно введены делитель импульсов, пиковый детектор,и дифференцирующая цепь, причем выход генератора тактовых импульсов через делитель импульсов соединен с третьим входом элемента И, 30 а выход феррозонда через последовательно соединенные пиковый детектор и дифференцирукицую цепь подключен к входу блока управления.

1712937 а 1, 1н, Составитель 8. Величкин

Редактор M. Петрова Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова

Заказ 536 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

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