Устройство для контроля замкнутых ферромагнитных образцов

 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматизации неразрушающего контроля изделий различной формы. Целью изобретения является повышение производительности устройства. При движении штока 9 происходит перемещение пакатов стержней 4 (до полного контакта последних с поверхностью контролируемого изделия 20) с помощью рычагов 11, обойм 13 и пружин 19. Рычаги 11 соединены пружинами 12 с каркасом намагничивающей обмотки. Центрирование осуществляется штангами 14. Каркасы 6, 7 измерительных обмоток закреплены на П-образных пластинах 23. Рукоятка 26 соединена с упорами 15. Это позволяет одним движением установить элементы устройства на позицию измерения и освободить образец после измерения. 9 ил.

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

scrive

09) (II I

4467 А1 (51)5 G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 ОСУДАРСТВЕККЦЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕ %КИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРР ГКНТ СССР

К АЮТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4467258/24-.2) (22) 25.07.88 (46) 23.09.90.Бюл. Я 35 (7l) Харьковский политехнический институт им. В,И.Ленина (72) А.А.Авраменко, В.П.Себко и H.H.Сиреико . (53) 621.317,44 (088.8) (56) Авторское свйдетельство СССР

В 1275339, кл. G 01 R 33/12, 10.12 ° 84

Авторское свидетельство СССР

1 901958, кл. С Ol и 33/12, ES.06,80 °

2 (54) УСТРОЙСТВО jPIH KOHTPOJN ВАМ101УТЫХ. ФЕРРОМАГ11ИТНЫХ.ОБРАЗЦОВ (57) Изобретение относится к измерительной технике H может быть использовано для автоматизации неразрушающего контроля изделий различной формы. Целью изобретения является повышение производительности устрой" ства. При движении штока 9 происходит перемещение пакетов стержней 4 (до полного контакта последних с поверхностью контролируемого изДелия

20) с помощью рычагов ll обойм 13 и пружин 19. Рычаги 11 соединены

3 . .!594467, 4 пружинаии 12 с каркасом наивгяичи- 26 соединена с упорами 15. Это познающей обмотки, Центрирование осуще- воляет одним днижеяием установить ствляется штангами 14. Квркасй 6,7 элементы устройства нв позицию изме" иэиерительных обмоток закреплены .йа рения н. освободить образец после нэП-образных пластинах 23. Рукоятка

5 мереняя. 9 ял.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" . зовано для автоматизации неразрушающего контроля изделий различной формы»

Целью изобретения являеч"ся повышение производительности устройства.

На фиг..1-3 показано устройство с

:. эвикнутым образцом сложного профиля (наприиер, обойма подшипника). три проекции; на фиг. 4 - схема распределения магнитных потоков в системе устройство -. образец! íà фиг.5две проекции пакета ферромагнитйых стержней с фиксаторами я пружинами, а также и обоймы; на фиг.б — узел соединения рычагов, центрирующнх

: штанг, подвижного штока .с осью нап" равляющей, две проекции; яа фиг.7узел соединения обоймы, П-образной пластины и рычага, тря проекция; нв фиг. 8 и 9 " устройство в промежуточном положении при установке ceo ,нв иэделие, две проекции.

Устройство (фиг.l-3) содержит мегнитопровод 1, состоящий иэ двух пакетов 2 и З.ферромагнитных стержней

4,каркасы с яамагяичиввющей15 и с измерительными 6,7 обмотками, центрирующе-прижимное приспособление, состоящее иэ направляющей 8 с пазом, подвижного штока 9, оси 10,,рычагов 11, упругих элементов (пружин) 12, обойм 13„ центрирующих штвнг 14, упоров 15 и двум пар клиньен 16 и 17, Стержни 4.заострены со.стороны установки на изделие а на други.-: концах выполнены с фик" сатораии 18 и пружинами !9,образующиии пружинные Фиксаторы, собраны в два пакета, установленных s от-. верстиях обойм 13, н прижаты острыми концами к поверхности изделия 20„

Шток 9 установлен с возможностью перемещения вдоль направляющей 8 совместно с осью -10, центрирующиин штангами 14 (соедянеяныии с осью 10), рычагами !! и упораии 15 (соединенными со штоком 9).

Упоры !5 установлены н кронштейнах 2 1 с воэможностью перемещения совместно с клиньями 16 и фиксация пакетов стержней 4 клиньями 17 (раэ" мещенными на подвижных стенках каркаса S намвгничнвающей обмотки) и ограничителями 22. Направляющая 8, кронштейны 21 и ограничители 22 рас" положены на каркасе 5 нвиагничиввющей обмотки. Упругие элементы 12 соединейы с рычагами ll и с каркасом

5. Каркасы 6 н 7 с измерительная обмотками установлены яа пвкетвх

2.и 3 стержней 4 со стороны их заостренных концов с возможностью переие30 щения совместно с пакетаия 2 я 3, П-образные пластины 23 соединены с обоймами !3 и каркасами б я 7 измерительных. обмоток, Рычаги 11 шарнирно соединены с осью 10 я обоймами 13, Каркасы 5 — 7, направляющая 8, шток

35 9, ось 10, рычаги 11, обоймы 13, штанги !4, упоры 15, клинья 16 и 17, фиксаторы 18, кронштейны 21,ограничители 22 и П-образные пластняы 23 выполнены,из диэлектрических неиагнит40 ных материалов, упругие элементы 12 и пружины 19 — яз яемагнитных материалов.

Фиксаторы 18 расположены в отверстиях 24 обойм 13, Пружины 19 размещены на фиксаторах 18 и расположены между обоймами 13 и стержнями 4,упираясь сноями концами в эти элементы, При этом фиксаторы 18 ввиячены в со ответствующие стержни 4 (Ьиг.5).Ось

10 расположена в пазу 25 (Фяг.!}, а упоры l5 соединены рукояткой 2б.Гай ка 27, винты 28 и 29 также выполнены из диэлектрических яемагяитяых мате-риалов. Ось IО выполнена в виде болта (с резьбой) я яакядной гайки 27.

Соединение штока 9 с осью !О выпол" неко с помощью винта 29. Центрирующне штанги 14 жестко закреплены на

4467

5 !

О

5 .!59 двух торцах оси 10 посредством вин" тов 28. Рычаги 11 в месте их сочленения с осью 10 выполнены с отверстиями" бсльшего диаметра, нежели диаметр оси 10 с целью свободного вра" щения на оси 10 и установлены с.люфтом между гайкой. 27 (или головкой . оси 10).и направляющей 8. При этом два рычага 11 расположены по обе стороны от направляющей 8, выполненной с продольным пазом 25. Ось 10,гайка

27 и направляющая 8 могут быть вы" полнены чз графитового фторопласта с целью снижения силы трения рычагов

1I относительно этих элементов.

На фиг.7 показаны три проекции узла соединения обоймы 1-3,П-.образной пластины 23 и рычага 11. Соединение пластин 23 и рычагов 11 — осевое (с помощью оси 30 и накидных гаек 3!}.

Обойма 13 жестко соединена с пластиной 23 с помощью винтов 32. Причем и концы рычагов 11 в месте их соч.— . ленения с пластинами 23 посредством оси 30 выполнены с отверстиями также

4 большего диаметра, нежели диаметр оси 30 с целью свободного вращения относительно оси. 30. Бинты 32, гайки

31 и ось 30 выполняются также из немагнитиых диэлектрических материалов (ось 30 может .быть выполнена иэ фторопласта аналогично оси 10).

Пружины 12 крепятся своими концами к каркасу 5 и к рычагам 11 с по+ мощью винтов 33.

Винтами 34 направляющая 8 соеди-. нена с каркасом 5. Крепление улоров

15 к рукоятке 26 осуществляется гайками 35. Соединение клиньев 17 и подвижной стенки (внутренней) каркаса

5 - клеевое, Ограничители 22 .соединены с каркасом 5 винтами 36,. а кронштейны 21 с каркасом 5 — винтами 37.

Винтами 38 соединены пластины 23 с соответствующими каркасами 6 и 7, а

-винтами 39 направляющая 8 может крепиться к основ;нию.

"Устройство работает следующим образом.

Перед началом измерений устройство помещают внутрь испытуемого изделия 20 ° В исходном положении ось 10 штока 9 находится на краю паза.25 направляющей 8 (вблизи. каркаса 5), при этом пакеты 2 и 3 перекрывают один другой. Ось IO штока 9 в исходном положении может быть зафкисирована. Последующие операции центрирования устройства относительно изделия

20, обеспечения плотного контакта заостренных окончаний стержней 4 с поверхностью изделия 20 и фиксации стержней 4 в пакетах 2 и 3 магнитопровода 1 и самих пакетов 2 и 3 осуществляются автоматически при перемещении штока 9 с осью 10 и упорами

15 вдзль направляющей 8, Движение штока 9 происходит также автоматически эа счет упругих элементов 12,работающих на сжатие.При этом центрирова" ние устройства осуществляется с помощью штанг 14, При движении штока 9 происходит перемещение пакетов 2 и 3 стержней

4 (до плотного контакта последних с внутренней поверхностью. иэделия 20) с помощью рычагов ll, обойм 13 и пру-. жин 19, Последние обеспечивают независимое регулирование стержней 4 так, что они своими заостренными концами контактируют со сложной внутренней

25 поверхностью иэделия 20. Соединение каркасов 6 и 7 с соответствующими обоймами 13 посредством П-образных пластин 23 позволяет избежать перекосов обойм 13 и каркасов 6 и 7 при

30 перемещении их вдоль пакетов стерж" ней 4 и стабилизировать положение . каркасов 6 и 7 относительно магнитопровода 1. Фиксация стержней 4 в па" кетах.2 H Э и самих пакетов 2 и 3 осу."

35 ществляется также авТоматически упорами 15, двумя парами клиньев 1.6 и

17 и ограничителями 22. При движении штока 9 совместно с упорами 15 и .клиньями 16 последние поджимают

4О клинья 17 и подвижные стенки каркаса

5 к пакетам стержней 4, при этом обеспечивается фиксация стержней 4 и пакетов 2 и 3 магнитопроводе

На фиг. 8,9 показано промежуточ45 ное полбжение элементов устройства.

При =том клинья 16 еще не вошли в сцепление с клиньями 17 и поэтому стержни 4 в пакетах 2 и 3 не прижаты плотно один к другому (не заАиксиро-.

-5p ваны). Упругие цвнтрируюшие штанги

14 (выполненные в виде плоских rtpyжин) еще не касаются поверхности изделия 20 и не центрируют его относительно устройства (или устройство от55 HocHTGJ1bHO изделия ?0), Пружины отжимают стержни 4 от обойм 13, но .стержни 4 еще ые соприкасаются с внут" ренней поверхностью изделия 20 своими заостренными концами.

S .t0

2ХУ ц

1. 9 (2) Н

Ес

8fWnSe (-3)

1.!59

Устройство может работать иа постоянном и на переменном токах, При работе на ПОстояниом тохе в цепи на" магивчивакйцей обмотки 40 предусмотреиы .устройства для регулирования,коммуиитации, и регистрации тока.

При протекании. тока Х в яамагничивающей обмотке 40 в магнитопроводе

° .1..создаешься магнитный поток ф !. вклю%ающий., Й себя потоки в изделии

" .30:. Ф и потоки.рассеяния Ф : (фиг,4) .. гасположение измерительных

Обь|оток 4t и 42. вблизи поверхности " иэделия 20 позволяет измерить сигнал, пропорциональный 2ф . Этот сигнал измеряют. веберметром. Индукцию маг" нитного оля в изделии 20 определяют

no формуле в, —.— - — -, . (! )

С o(В 6

- -.где С " постоянная веберметра;

af - отброс указателя веберметра;

Ю„ - число -витков двух измерительных обмоток 43 и 42

S - площадь поперечного сечения

6 испытуемого иэделия 20.

-. Напряженность магнитного поля в изделии 20 определяют из выражения где.M - число витков намагничиваюИ щей обмотки, 1 ° " средняя длина иэделия 20, При работе на геременном токе сигнал йе, снимаемый с измерит".льных

1. обмоток 4l и 42, измеряют вольтмет.ром средних значений. Магнитную ин дукцию .s иэделии 20 рассчитывают по формуле где f - частота намагничивающего .тока.

Нййряженность магнитного поля вы, числяют иэ соотношения

2 Г2 Ю», В * "" — — -Я-, - (4) ,1 где I " эффективное значение намагиичивающего тока.

Формулы (2) и (4) используют в гом случае, когда величина магнитно.го сопротивления магнитопровода 1 значительно меньше магнитного сопро4461

8 тивления иэделия 20. Если последнее условие не выполняется, то для измерения напряженности, используют потенциометр. Таким образом, для установки элементов. устройства на позицяо измерения требуется только одно движение рукоятки 26, что способствует ловы» шению производительности устройства.

Контакт стержней 4 с иэделием. 20 осу-. ществляется при любой .форме иэделия

20, а расположение обмоток 41 и 42 позволяет исключить влияние потоков рассеяния. Освободить иэделие также можно одним движением;

Формула изобретения

Устройство для контроля замкнутыхх ферромагнитных образцов, содержащее магнитопровод с намагничивающей и измерительной обмотками с соответствующими каркасами, выполненный в виде двух пакетов ферромагнитных

25 элементов, размещенных с воэможностью осевого перемещения, н два узла фик.сации ферромагнитных элементов, о тличающееея тем, что, с целью повышения производительности, g0 оно снабжено двумя обоймами со сквоз-, ными отверстиями, направляющей с продольным пазом, штоком с осью и двумя упорами, двумя центрирующими штангами; двумя рычагами, двумя упругими элементами, двумя П-образнымн пластинами, второй измерительной обмоткой с каркасом, при этом узлы фиксации пакетов выполнены в виде пары клиньев, ферромагнитные элемен40 ты пакетов выполнены в виде стержней с коническим торцом и пружинным фиксатором в основании, каркас намагни" чивающей обмотки выполнен раздвиж-. ным, центрнрующие штанги,расположе- ны на оси, шарнирно соединенной с первыми концами рычагов, вторые кон" цы которых шарнирно соединены с обоймами, направляющая закреплена на каркасе намагничивающей обмотки вместе с первыми концами упРугих элементов, вторые концы которых закреплены.иа средних частях рычагов, причем каркасы измерительных обмоток закреплены на первых кониах соответст" .

SS .вующих П-образных пластин, вторые кон» . цы которых соединены с обоймами, в отверстиях которых расположены пружинные фиксаторы соответствующих стержней, основания которых размещены

1 594ч67

9 на основании первых клиньев каждой пары, торцы которых эакреплены иа одних,концах соответствующих упоров, вторые концы которых кинематически . соединены с первым концом штока,второй конец которого кииематически соединен с осью, которая расположена . в паэу направляющей, основания вторых клиньев каждой пары эакреплены на каркасе намагничивающей обмотки, а иэмерительные обмотки соедин4ны последовательно-согласно.

1594467

9ис3

1594467

l 594467

° и 6

Составитель С.йумилилская

Техред М,дидык

Редактор M.Âëàíàð

Корректор А. Обручар

Звкаэ 2827 Тираж 570 . Лодписное

BHHHHH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. й/5

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