Устройство для контроля параметров ферромагнитных изделий

 

Союз Советсиик

Социвпистическии Республик

Ь П И С А Н И Е ()905760

ИЗЬ6РЕТЕ Н ИЯ

К .АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 050580 (21) 2919442/25-28 с присоединением заявки hh— (23) Приоритет

Опубликовано 150282. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 1502.82 (51) М. Кл.

G 01 N 27/80 твсудаРстеекеы» кемитет

СССР ао делам кэебретеекк и втерыуй (53) УДК539. 536 (088. 8) I (72) Авторы изобретения

Н.Н.Зацепин, А.В.Чернышев и H.О.Гусак

Qp tf и ССУР.ХМ ; ."... (7I) Заявитель

Институт прикладной физики АН Белорусск ьи(; и:. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к измеритель ной технике и может быть использовано при контроле свойств ферромагнитных изделий, Известно устройство для контроля качества ферромагнитных изделий методом высших гармоник, содержащее намагничивающие и измерительные оби мотки, избирательные фильтры., фазометр, сумматор и множитель (lj.

Недостатком известного устройства является влияние на результаты контроля чистоты обработки поверхности контролируемого изделия, наклепа и других технологических факторов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля параметров фер ромагнитных иэделий, содержащее источники постоянного и переменного токов, соединенные с ними обмотки возбуждения, измерительную обмотку, 2 подключенный к ней избирательный усилитель и регистратор (2).

Недостатками данного .устройства являются невозможность контроля твердости поверхностного слоя и низкая точность, вызванная влиянием эа" эора между преобразователем и изделием.

Цель изобретения - повышение информативности и точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля параметров ферромагнитных изделий, содержащее источники постоянного и переменного токов, соедИненные с ними обмотки возбуждения, измерительную обмотку, подключенный к ней избира- тельный усилитель и регистратор, снабжено дополнительными обмотками возбуждения, подключенными к источникам токов, и избирательной обмоткой для эталонного изделия, подключенным к последней вторым избирательным усилителем, соединенными с выходами

3 905760 усилителей двумя выпрямителями, последовательно соединенными блоком вычитания, входы которого соединены с выходами выпрямителей, делителем, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя сигнала от эталонного изделия, и умножителем, подключенными к регистратору, двумя блока" ми памяти, входы которых подключены к цепи обмоток возбуждения постоян- 1о ного подмагничивающего поля и выходам соответствующих выпрямителей, последовательно соединенными управляемыми блоком вычитания, входы которого соединены с выходами блоков памяти, и вторым делителем, второй вход которого подключен к блоку памяти сигнала от эталонного изделия, подключенными ко второму входу умножителя, а третий вход управляемого рв блока вычитания подключен к .цепи обмоток возбуждения постоянного подмагничивающего поля.

На фиг. 1 приведена схема устройства для контроля параметров ферро- 25 магнитных изделий; на фиг. 2 - зависимость амплитуды б второй гармоники от постоянного подмагничивающего поля Н„.

Устройство содержит источники 1 зв и 2 постоянного и переменного токов, обмотки 3 — 6 возбуждения постоянного подмагничивающего поля и переменного синусоидального магнитного поля, измерительные обмотки 7 и 8 сигналов от эталонного и констролируемого изделий 9 и 20 избирательные усилители 11 и 12, выпрямители 13 и

14, блок 25 вычитания, делитель 16, блоки 17 и 18 памяти, управляемый 4О блок 19 вычитания, второй делитель

20, умножитель 21, регистратор 22, активное сопротивление 23.

Обмотки 3 и 4 возбуждения подключены к источнику 1 постоянного тока, последовательно с ними включено активное сопротивление 23. Обмотки 5 и 6 возбуждения подключены к источнику 2 переменного тока, Обмотки 3 и 5 предназначены для воздействия на эталонное изделие 9, а обмотки 4 и 6 - на контролируемое изделие 10, Измерительные обмотки 7 и 8 предназначены для сигналов соответственно от эталонного и контролируемого изделий, К измерительной обмотке 8 подключены последовательно сое.диненные избирательный усилитель 22 и выпрямитель 14, а к обмотке 7 избирательный усилитель 11 и выпр». митель 13. Выходы выпрямителей 13

14 соединены со входами блока 15 в читания, выход которого подключен к последовательно соединенным делителю 16, второй вход которого соеди нен с выходом выпрямителя 13 сигнала от эталонного изделия, умножителю 21 и регистратору 22, Входы блоков 17 и 18 памяти подключены к цел», Ф обмоток 3 и 4 возбуждения постоянного подмагничивающего поля и выходам выпрямителей 13 и 14 сигналов от

15.эталонного и контролируемого изделий соответственно, а выходы — к управляющему блоку 19 вычитания, третий вход которого подключен к цепи обмоток возбуждения, постоянного подмагничивающего поля. Выход управляемого блока 19 вычитания через второй делитель 20, второй вход которого соединен с выходом блока 17 памяти сигнала от эталонного изделия, подключен ко второму входу умножителя

21.

Устройство работает следующим образом.

Эталонное 9 и контролируемое 10 изделия помещают в обмотки 5 и 6, намагничивают их переменным магнитным полем, обусловленным током возбуждения, протекающим через обмотки

5 и 6 возбуждения, а также подмагничивают постоянным магнитным полем посредством обмоток 3 и 4. Величину постоянного тока через обмотки 3 и 4 регулируют источником 1, а падение напряжения на сопротивлении 23, пропорциональное напряженности постоянного магнктного поля, измеряют блоками 17 и 18 памяти. В результате воздействия на изделие переменного и постоянного магнитных полей в измеритель ных обмотках 7 и 8 наводится сигнал сложной формы, содержащий как четные, так и нечетные гармоники. Избирательными усилителями 11 и

12 выделяют вторую гармонику сигнала с эталонного и контролируемого изделий, с помощью выпрямителей 13 и 14 преобразуют вторую гармонику

ЭДС в постоянные напряжения. Вторую гармонику используют ввиду ее высокой чувствительности к изменению постоянного магнитного поля.

Увеличивают с помощью источника 1 постоянное магнитное поле в обмотках

5 90

3 и 4 до появления в выходном сигнале измерительных обмоток максимального значения амплитуды в1орой гармоники. Увеличивают постоянное магнитное поле до достижения второй гармоникой сигнала с эталонного и контролируемого изделий не более 0,1 их максимального значения. Выполнение этого условия необходимо для того, чтобы изделия достигали при их намагничивании одинакового магнитного состояния. При значении второй гармоники больше 0,1 ее максимального значения уменьшается точность контроля.

Вторая гармоника при увеличении постоянного поля изменяется по кривой

ЭАВ (фиг. 2). !

О

Формула изобретения

Устройство для контроля параметров ферромагнитных изделий, содержа" щее источники постоянного и переменного токов, соединенные с ними обмот ки возбуждения, измерительную обмотку, подключенный к ней избирательный усилитель и регистратор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности и точности контроля, оно снабжено дополнительными обмотками возбуждения, подключенными к источникам токов, и измерительной обмоткой для эталонного изделия, подключенными к последней вторым избирательным усилителем, соединенными с выходами усилителей двумя выпрямителями, последовательно соединенными блоком вычитания, входы которого соединены с выходами выпрямителей, делителем, второй вход которого соединен с выходом выпрямителя сигнала от эталонного

3S иэделия, и умножителем, подключенными к регистратору, двумя блоками памяти, входы которых подключены к цепи обмоток возбуждения постоянною го подмагничивающего поля и выходам соответствующих выпрямителей, последовательно соединенными управляемыми блоком вычитания, входы которого соединены с выходами блоков памяти, и вторым делителем, второй вход ко4S торого подключен к блоку памяти сигнала от эталонного иэделия, подключенными ко второму входу умножителя, а третий вход управляемого блока вычитания подключен к .цепи обмоток возбуждения постоянного подмагничивающего поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР

11 411367, кл. G 01 N 27/84, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2796820/25-28, кл. G О1 и 27/80, 1979 (прототип).

Затем уменьшают постоянное магнитное поле до исчезновения второй гар" моники в выходном сигнале от эталонного и контролируемого изделий. Амплитуда второй гармоники при уменьшении постоянного магнитного поля изменяется уже не по кривой ОАВ, а- по . кривой ВСОЕ. В момент исчезновения второй гармоники сигнала с эталонного изделия регистрируют посредством измерения падения напряжения на сопротивлении 23 блоком 17 величину

- постоянного магнитного поля Н и запоминают ее, а в момент исчезно" вения второй гармоники сигнала с контролируемого иэделия регистрируют и запоминают Но о контр блоком 18 памяти. Продолжают уменьшать постоянйое магнитное поле, и при достижении напряженностью постоянного магнитного поля нулевого значения блоком

1 вычитания определяют разность вторых гармоник сигнала с эталонного и контролируемого изделий ° Полученную разность подают на делитель 16, где берут отношение этой разности вторых гармоник к величине второй гармоники эталонного изделия. Полученное относительное приращение вторых гармоник подают на умножитель

21. При достижении подмагничивающим полем нулевого значения, т.е. когда управляющий сигнал с сопротивления

23 равен нулю, срабатывает управляемый блок 19 вычитания. Полученную разность НО „„- Н 0 вторым делителем 20 делят на Н и подают в умножитель 21, Произведение относительных приращений измеряют регистратором 22 и по этой величине определяют качество упрочненного слоя.

5760 б

При этом относительное приращение напряженности постоянного магнитного поля характеризует в основном глубину слоя, относительное приращение амплитуды второй гармоники — поверхностную твердость, а их произведениекачество упрочненного слоя беооомагнитных иэделий.

Предлагаемое устройство повышает информативность и точность контроля.