Магнитометр

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым приборам, осуществляющим неразрушающий контроль качества различных металлоконструкций. Сущность: магнитометр содержит датчики напряженности магнитного поля, связанные через мультиплексор с измерительным устройством. В цепи, связывающей мультиплексор с измерительным устройством, установлен ключ, снабженный управляющей связью с блоком детектирования помех. Блок детектирования помех содержит соединенные последовательно дифференциатор коммутационных помех, компаратор с источником опорного напряжения, логический элемент И с устройством управления. Технический результат: повышение точности измерения за счет исключения влияния коммутационных помех. 1 ил.

 

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым приборам, осуществляющим неразрушающий контроль качества различных металлоконструкций и изделий.

Изобретение может быть использовано, например, при контроле строительных металлоконструкций, железнодорожных рельсов, колес подвижного железнодорожного состава.

Широко известны магнитометры, содержащие феррозонд в качестве модулятора сигнала и усилитель (см., например, Афанасьев Ю.В. Феррозондовые приборы. - Л.: Энергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1986, с.108-109). Недостаток этих магнитометров заключается в том, что для подавления помех необходимо заужать полосу пропускания канала прибора. Это обстоятельство ведет к снижению точности прибора вне диапазона его действия.

Известен также наиболее близкий по технической сущности магнитометр, содержащий датчики напряженности магнитного поля, связанные через мультиплексор с измерительным устройством (патент США №4851775 от 25.07.89, МПК G01R 33/02, Precision Navigation, Incorp., USA).

Недостаток известного магнитометра состоит в том, что при подключении каждого из датчиков возникающие коммутационные помехи, вызываемые индуктивностью датчиков, снижают точность измерения. При этом неявные дефекты металла в виде структурных напряжений не отображаются на измерительном устройстве. Это структурное напряжение, не отмеченное магнитометром, в дальнейшем может привести к появлению несплошности металла ответственной детали и разлому по этому дефекту. Кроме того, это не позволяет контролировать более широкий диапазон дефектов металла.

Задача изобретения заключается в повышении точности измерения за счет исключения влияния коммутационных помех, вызываемых индуктивностью датчиков, на величину измерительного сигнала.

Технический результат, поставленный в задаче изобретения, достигается в известном магнитометре, содержащем датчики напряженности магнитного поля, связанные через мультиплексор с измерительным устройством, за счет того, что согласно заявляемому изобретению в цепи, связывающей мультиплексор с измерительным устройством, установлен ключ, снабженный управляющей связью с дополнительно введенным блоком детектирования помех, включающим в себя соединенные последовательно дифференциатор измерительного сигнала, компаратор с источником опорного напряжения и логический элемент И.

Указанные отличительные признаки позволяют исключить влияние коммутационных помех на измерительный процесс, что повышает точность прибора. Это, в свою очередь, позволяет расширить полосу пропускания канала прибора и контролировать более широкий диапазон дефектов металла.

Изобретение поясняется схемой.

Магнитометр содержит феррозонды 1, связанные через мультиплексор 2 с измерительным устройством 3, ключ 4, снабженный управляющей связью с дополнительно введенным блоком 5 детектирования помех, включающим в себя соединенные последовательно дифференциатор 6 измерительного сигнала, компаратор 7 с источником 8 опорного напряжения, логический элемент 9 И с устройством 10 управления.

Магнитометр работает следующим образом. Феррозонды 1 размещают на поверхности контролируемого металлоизделия и перемещают, захватывая зоны наиболее вероятного расположения дефектов металла. При коммутации каждого из феррозондов 1 в силу их индуктивности возникает переходный процесс, характеризующийся малой длительностью и большой амплитудой напряжения, вызывающий помеху. Дифференциатор 6 выделяет сигнал, пропорциональный уровню помехи. При достижении этим сигналом некоторого уровня, задаваемого источником 8 опорного напряжения, срабатывает компаратор 7. Сигнал с выхода компаратора 7 через логический элемент 9 И, включаемый устройством 10 управления, поступает на ключ 4, размыкая его, тем самым исключая влияние помехи переходного процесса на измерительный процесс. После прекращения переходного процесса ключ 4 замыкается и сигнал, свободный от помехи, поступает через мультиплексор 2 на измерительное устройство 3. Магнитометр осуществляет контроль.

Промышленная применимость предложенного изобретения очевидна, поскольку широко применяемые элементы соединяются в новую совокупность на основе известных технологий.

Магнитометр, содержащий датчики напряженности магнитного поля, связанные через мультиплексор с измерительным устройством, отличающийся тем, что в цепи, связывающей мультиплексор с измерительным устройством, установлен ключ, снабженный управляющей связью с дополнительно введенным блоком детектирования помех, включающим в себя соединенные последовательно дифференциатор коммутационных помех, компаратор с источником опорного напряжения, логический элемент «И» с устройством управления.