Устройство для неразрушающего конт-роля ферромагнитных изделий

 

1 ц828058

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сова Советскик

Социалистических

Реслублик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.05,79 (21) 2761662/25-28 с присоединением заявки № (51) Pq Kz з

G 01N 27/90

ГосУдаРственный комитет (23) Приоритет

СССР ле делам изобретений и открытий (53) УДК 620.179.14 (088.8) (43) Опубликовано 07.05.81. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 07.05.81

J (-";1. М „„А. С. Смирнов, В. Ф. Мужицкий, Д. С. Костров, А. П. Шувддов, 1:;.г*-.--;, М. М. Шель и В. С. Лапшин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в машиностроении для сортировки материалов и изделий на группы качества, например для сортировки по маркам стали, по твердости и т. д.

Известно устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее генератор, преобразователь, блоки выделения параметров изделий, пороговый блок сортировки и осциллограф (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность, определяемая невозможностью подавления влияния на измеряемый параметр мешающих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока возбуждения, преобразователь, блоки выделения измеряемого и мешающего параметров, счетно-решающий блок и индикатор (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля.

Цель изобретения — повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что счетно-решающий блок выполнен пз последовательно соединенных двух делителей напряжения на каждый из выделяемых пара5 метров, двух сумматоров, вторые входы которых соединены с делителями постоянного напряжения, и двух пороговых элементов, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего парамет10 ра, и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий; на фиг. 2—

15 пример двухмерной диаграммы качества изделий в координатах а и р сигнала преобразователя, где а — измеряемый параметр, р — мешающий параметр.

Устройство содержит последовательно

20 соединенные генератор 1 тока возбуждения, преобразователь 2, взаимодействующий с объектом 3 контроля, блоки 4, 5 выделения измеряемого и мешающего параметров, счетно-решающий блок б и индикатор 7.

25 Счетно-решающий блок выполнен из последовательно соединенных двух делителей 8, 9 и 10, 11 напряжения на каждой из выделяемых параметров, двух сумматоров 12, 13 и 14, 15, вторые входы которых соедине30 ны с делителями 1б, 17, 18 и 19 постоянно828058

5 0 =а,я+В, а:6 +А, (2) го напряжения, и двух пороговых элементов 20, 21 и 22, 23, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего параметра, и схемы 24 совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.

Сущность работы описываемого устройства заключается в следующем.

Для контроля можно выбрать два таких параметра а и р сигнала преобразователя (например, проекции вектора сигнала на различные напряжения или различные гармонические составляющие сигнала), чтобы параметры а и Р различных градаций (групп) качества изделий занимали на плоскости, по одной оси которой откладывается а, а по другой 13, определенные, не перекрывающие друг друга области. Связь контролируемых физических параметров изделия и параметров сигнала преобразователя может носить достаточно сложный характер, поэтому и форма области различных градаций качества может быть сложной, но с достаточной для практики точностью эти области можно ограничить с нескольких (в частном случае с четырех) сторон прямыми линиями. Счетно-решающий блок и определяет, лежит ли точка с параметрами а и Р внутри области, ограниченной прямыми.

Диаграмма (фиг. 2) содержит три криволинейных области (тонкие линии), соответствующие первой 1, второй II, третьей

111 группе (градиации) качества контролируемого изделия. Каждая из областей с некоторой допустимой погрешностью представляется в виде четырехугольника, ограниченного отрезками (толстые линии) прямых линий (штриховые линии). Например, группа качества II ограничена снизу прямой 1.ь сверху — прямой Lq, справа — прямой L>, слева — прямой L<. В данном частном случае представлена диаграмма, на которой соседние области имеют общую границу (например, линия L< является общей границей для областей 1 и III). Могут быть также случаи, когда области изолированы одна от другой.

Уравнения линий J, и L имеют вид: где i — номер линий (i = 1, 2); а; — постоянный коэффициент, равный тангенсу угла наклона прямой к оси а (угол отсчитывается от положительного направления оси а против часовой стрелки);

В; — координата пересечения прямой с номером i и оси р, Уравнения линий L3 и L4 имеют вид: где i — номер линии (i = 3, 4);

b — постоянный коэффициент, равный тангенсу угла наклона прямой к оси Р (угол

65 отсчитывается от положительного напряжения оси Р по часовой стрелке);

А, — координата пересечения прямой с номером j и оси а.

Например, область II можно охарактеризовать тем, что всякая ее точка М (с координатами а„, и P,„) лежит выше линии L>, ниже линии Lz, левее линии I3 и правее линии L!,. Математически эти условия можно

3a исать cледующим образом: ая+В, ),,- ах+В, (3)

64 р,. + А4 а„" Ь, 3, + А,. (4) Аналогично могут быть охарактеризованы области 1 и II. Таким образом, для того, чтобы определить, к какой группе качества относится изделие, достаточно определить, к какой области диаграммы относится точка, имеющая координаты а и Р, равные параметрам сигнала преобразователя, взаимодействующего с данным изделием, а для этого необходимо осуществить проверку неравенств (3) и (4) для каждой нз областей диаграммы.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Генератор 1 тока возбуждения заданной формы обеспечивает питание преобразователя 2 током заданной величины. В силу зависимости электромагнитных параметров материала изделия (электропроводности, магнитной проницаемости и т. д.) от физических параметров, подлежащих контролю н определяющих группу качества, выходной сигнал преобразователя также зависит от качества изделия. Сигнал преобразователя поступает в блоки 4, 5 выделения параметров сигналов преобразователя, которые вырабатывают постоянные напряжения, пропорциональные им.

Эти напряжения, поступают на счетно-решающий блок б, который позволяет определить принадлежность точки с координатами а и Р к соответствующей области диаграммы.

Сумматоры 12, 13 и 14, 15 задают уравнения прямых, ограничивающих область данной группы качества (L, L, L и L,).

В каждом сумматоре происходит суммирование двух напряжений. Например, на входы сумматора 12 поступают напряжения с делителей 8 и Iб, напряжение на выходе сумматора 12 задается линией 1.ь

С выходов сумматоров напряжения поступают на пороговые устройства 20 — 23.

На один вход каждого порогового устройства поступает напряжение параметра (in или P), а на другой вход — напряжение с выхода сумматора, которое является пороговым. Например, на один вход порогового устройства 20 поступает напряжение параметра Р, а на другой — с выхода сумматора 14. В пороговом устройстве происходит сравнение этих двух напряжений. По828058 роговое устройство вырабатывает логический сигнал «1», если напряжение параметра выше порогового напряжения (выходного напряжения сумматора 12). В противном случае вырабатывается логический сигнал

«О». Таким образом, пороговое устройство

20 вырабатывает сигнал «1», если точка с параметрами а и лежит выше линии

Аналогично работают и остальные пороговые устройства. Пороговое устройство 21 вырабатывает логический сигнал «О», когда точка с IlapaMpTpaMH и и р лежит ниже линии Lz, пороговое устройство 22 вырабатывает логический сигнал «О», когда точка лежит левее линии L3, и пороговое устройство

23 вырабатывает логический сигнал «1», когда точка лежит правее линии L„. С выходов пороговых устройств 20, 23 сигналы поступают на прямые, а с выходов пороговых устройств 21, 22 — на инверсные входы схемы 24 совпадения. Таким образом, в пороговом устройстве 20 происходит проверка выполнения левой части неравенства (3), в пороговом устройстве 22 — правой части неравенства (4), в пороговом устройстве

23 — левой части неравенства (4). Если неравенства выполняются, то на прямые входы схемы 24 совпадения поступают сигналы «1», а на инверсные — сигналы «О». В этом случае схема совпадения вырабатывает сигнал «1», что соответствует попаданию точки с параметрами а и р в область, характеризующую качественные изделия.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока возбуждепия, преобразователь, блоки

10 выделения измеряемого и мешающего параметров, счетно-решающий блок и индикатор, о тл и ч а ю ще е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, счетно-решающий блок выполнен из последовательно

15 соединенных двух делителей напряжения па каждый пз выделяемых параметров, двух сумматоров, вторые входы которых соединены с делителями постоянного напряжения, и двух пороговых элементов, вторые

20 входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего параметра, и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.

Источники информации, 20 принятые во внимание при экспертизе

1. Неразрушающие испытания, кн. 2, Справочник под ред. P. Мак-Мастера, «Знергия», М.- I., 1965, с. 190 †1.

30 2. Авторское свидетельство СССР

¹ 416606, кл. G 01N 27/86, 1971 (прототип).

Редактор И. Гохфельд

Заказ 915/11 Изд. № 311 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель И. Ардашева

Техред А. Камышникова

Корректоры: T. Трушкина и Р. Беркович