Магнитометр


 


Владельцы патента RU 2566410:

Открытое акционерное общество "Российские железные дороги" (RU)

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к феррозондовым приборам, осуществляющим неразрушающий контроль качества различных металлоконструкций и изделий. 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, включающим в себя соединенные последовательно дифференциатор коммутационных помех, компаратор, логический элемент И с устройством управления, при этом дополнительно введен датчик скорости, снабженный управляющей связью с компаратором, при этом датчик скорости механически скреплен с датчиками напряженности магнитного поля. Технический результат - повышение точности измерения. 1 ил.

 

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

В частности, изобретение может быть использовано, например, при контроле строительных металлоконструкций, ферромагнитных конструктивных элементов 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 (феррозонды), связанные через мультиплексор с измерительным устройством, цепь связи мультиплексора с измерительным устройством, в которой 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 (см. патент. RU №2319974, МПК G01R 33/02, опубл. 20.03.2008).

Недостаток известного магнитометра состоит в том, что при перемещении датчиков возникают коммутационные помехи, вызываемые индуктивностью датчиков, снижающие точность измерения. При этом уровень помех связан с частотой переключения датчиков.

Частота переключения в свою очередь зависит от скорости перемещения датчиков. 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, возникающих вследствие изменения скорости перемещения датчиков и расширения диапазона контроля дефектов металла.

Задача, поставленная изобретения, достигается тем, что в известном магнитометре, содержащем датчики напряженности магнитного поля, связанные через мультиплексор с измерительным устройством, за счет того, что согласно заявляемому изобретению дополнительно введен датчик скорости, снабженный управляющей связью с компаратором, при этом датчик скорости механически скреплен с датчиками напряженности магнитного поля.

Указанные отличительные признаки позволяют исключить влияние перемещения датчика 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, датчик скорости 8, логический элемент И 9, устройство управления 10.

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. Компаратор 7 сравнивает уровень помехи и сигнал с датчика скорости 8, таким образом, для повышения помехоустойчивости с ростом скорости перемещения датчиков растет порог включения компаратора. 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, в цепи, связывающей мультиплексор с измерительным устройством, установлен ключ, снабженный управляющей связью с блоком детектирования помех, включающим в себя соединенные последовательно дифференциатор коммутационных помех, компаратор, логический элемент И с устройством управления, отличающийся тем, что дополнительно введен датчик скорости, снабженный управляющей связью с компаратором, при этом датчик скорости механически скреплен с датчиками напряженности магнитного поля.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой многоканальное устройство измерения пространственно неоднородного магнитного поля и может быть использовано при регистрации исходных данных, необходимых для построения диаграммы распределения магнитного поля.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство воспроизведения магнитного поля и предназначено для калибровки и поверки рабочих средств измерений магнитной индукции переменного магнитного поля.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ автономной регистрации амплитуды напряженности двухполярного импульса магнитного поля и может применяться к импульсам магнитного поля в динамическом диапазоне напряженностей в сотни килоампер на метр при длительностях импульсов в десятки микросекунд в моноцикличных электромагнитных процессах.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой устройство трехмерного сканирования электромагнитных излучений в ближнем поле электронных средств и может быть использовано для измерения напряженности электромагнитного поля при проведении испытаний, диагностики и тестирования электронных устройств и приборов на выполнение требований по электромагнитной совместимости в части помехоэмиссии.

Изобретение относится к области измерительной техники и представляет собой способ калибровки трехкомпонентного магнитометра с помощью меры магнитной индукции через определение корректирующей матрицы и уходов нулей магнитометра с исключением влияния внешних неоднородных (индустриальных) помех в процессе калибровки.

Изобретение относится к информационно-измерительной технике, в частности к магнитометрии, и может быть использовано для неразрушающей регистрации в местах недоступных для механического проникновения мгновенных объемных состояний распределения магнитного поля, неоднородного в пространстве и периодически изменяющегося во времени.

Изобретение относится к технике спектроскопии магнитного резонанса, а именно оптического детектирования магнитного резонанса (ОДМР), включающего оптическое детектирование электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), и может найти применение при исследованиях конденсированных материалов и наноструктур методом ОДМР в физике, химии, биологии и др.

Изобретение относится к судовым средствам магнитной защиты надводного (подводного) объекта, в частности к регуляторам магнитного поля объекта. .

Изобретение относится к испытаниям и диагностике двигателей внутреннего сгорания (ДВС). .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для прецизионного измерения магнитных полей. .

Изобретение относится к модульной системе возбуждения для испытаний сердечника статора. Устройство возбуждения для высокоэнергетических испытаний сердечников (5) статоров электрогенераторов или двигателей, содержащее один или несколько модулей возбуждения, при этом каждый модуль возбуждения содержит обмотку (1-4) возбуждения и источник (10-13) питания и выполнен с возможностью проведения тока возбуждения через обмотку (1-4) возбуждения, при этом ток возбуждения через каждую обмотку (1-4) возбуждения способствует общему возбуждению сердечника (5) статора, при этом модуль возбуждения дополнительно содержит конденсатор (6-9), и источник (10-13) питания модуля возбуждения действует как источник тока на своем выходе. Технический результат заключается в уменьшении реактивной составляющей тока возбуждения. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх