Устройство для размагничивания изделий

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля продольно-протяженных изделий, например прутков или труб Цель изобретения заключается в повы-; v шении качества размагничивания длинномерных цилиндрических изделий за счет измерения остаточной йамагниченности изделия и автоматической регулировки тока размагничивания Устройство для размагничивания изделий содержит обмотку 7 размагничивание и регулируемый источник 6 постоянного тока, подключенный своим выходом к обмотке размагничивания, снабжено двумя симметрично расположенными относительно обмотки 7 размагничивания и соосно с ней обмотками 1, 8 измерения остаточной намагниченности изделия 2, последовательно соединенными интегратором 3 делителем 4 напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором 5 выход которого подключен к входу регулируемого источника 6 постоянного тока, и вторым интегратором 9 вход которого подключен к выходу второй обмотки 8, а выход - к второму входу сумматора 5 3 ил сл с

„„5U)„„1 748034 А1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)э G 01 Ы 27/84

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Изобретение относится к методам и Гц можно эффективно размагничивать издесредствам неразрушающего контроля про- лия толщиной 2 — 3 мм из матерйала с коэрдольно-протяженных изделий, например цитивной силой 10-15 Alсм, для прутков или труб. - . ":... раэмагйичивания изделий с толщийой стенИзвестно устройство для раэмагничива- ки (диаметром) примерно до 30 мм необхония изделий, содержащее соленоиды пере- дима частота поля, равная 1 Гц. А это менного тока различной "частоты и усложняет схему данных устройств за счет регулируемые источники переменноготока. создания мощных генераторов с очень низ; Частота размагничивания поля в дан- кой частотой и резко снижает скорость проных устройствах раэмагйичивания зависит движения прутка или трубы, а тем самым от толщины размагничивающего изделия, производительность контроля.

Чем толще изделие, тем ниже должна быть . Наиболее близким к изобретению по частота поля, Так, если в поле частотой 50 технической сущности и достигаемому ре"1

1 ..., 2 (21) 4829580/28 : шении качества размагничивания длинно(22) 28.05.90 мерных цилиндрических изделий за счет из(46) 15,07.92. Бюл. № 26 - мерения остаточной йамагниченности (71) Научно-исследовательский институт ин- изделия и автоматической регулировки тока троскопии Томского политехнического инс- размагничивания. Устройство для раэмагтитута им.С.M,Êèðîâà, ".::.:: ничивания изделий содержитобмотку7 раз(72) А.Е,Гольдштейн, С,А.Калганов, - магничивания и регулируемый источник 6

А.П,Карлов и П,А.Овсянников : : постоянного тока, подключенный своим вы(53) 620.179,14(088.8) -:":.: ходом к обмотке размагничивания, снабже(56) Справочник под ред,В,В.Клюева. Г1ри- но двумя симметрично расйоложенными, боры для неразрушающего контроля мате-" относительнообмотки7 размагничивания и риалов и изделий. M„Машиностроения, соосно с ней обмотками 1, 8 измерения ос 1986, кн, 2, с.352..: -: -- :- таточной намагниченности" иэделия 2, поАвторское свидетельство СССР следовательно соединенными интеграто¹ 1325346, кл. G 01 N 27/84, 1987. : . ром 3, делителем 4 напряжения с перемен(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАГНИЧИВА- ным коэффициентом деления и сумматором

НИЯ ИЗДЕЛИЙ...- .: ..: 5, выход которого подключен к входу регу- 3 (57) Изобретение относится к средствам не- лируемого источника 6 постояйного тока, и разрушающего контроля продольно-протя- вторым интегратором 9, вход которого подженных изделий, например прутков или ключен к вь ходу второй обмотки 8, а выход С труб. Цель изобретения заклЮчается в повы - - к второму входу сумматора 5, 3 ил.

1748034 зультату является устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулируемый источник постоянного тока, подключенный к обмотке размагничивания.

Однако это устройство имеет низкое качество размагничивания изделий за счет того, что нет автоматической регулировки тока размагйичйванйя в завиСимбстй от остаточной намагничейности изделия, которая от

: иэделия, которая от изделию зависит от его длины и структуры материала. Кроме того, для стабйльности остаточной намагничен ности необходим постоянйый контакт или зазор между электромагнитом и иэделием, Цель изобретения — повышение качества ра эма гничи вания длийномерных цилиндрических изделий эа счет измерения остаточной намагниченности изделия и автоматической регулировки тока размагничивания.

ПОставл<ен ная цель достигается тем, что устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулиоуемый источник постояйного тока, подключенный к обмотк6 размагйичивания, снабжено двумя симметричгго "расположен- нымй относительно обмотки размагничивания и -соосно с ней обмотками измерения остаточной намагниченности, последовательно соединенными интегратором, под-

K/lþ÷åíí ûì к вых оду первой об"мотки измерейия остаточной намагниченности иэделия, делителем напряжения< с переменньил коэффициентом делейия и сумматором, выход которого подключен к входу регулируемого источника постоянного тока, и вторым -интегратором, вход которого подключен к выходу второй обмотки измерения остаточной намагниченности изделия, а выход соединен со вторым входом сумма тора.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для размагничивания изделий; на фиг, 2 — предельная петля и частный цикл гистерезиса изделия; на фиг, 3 — эпюры ос"таточной намагниченности по длине изделия.

Устройство для размагничивания состоит из последовательно соединенных обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия 2, интегратора 3, делителя 4 напряжения с переменным коэффици: ентом деления, сумматора 5. регулируемого источника 6 постоянного тока и Обмотки 7 разматничивания, из последовательно соединенных второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия 2, расположенной с обмоткой 1 симметрично относительно обмотки 7 размагничивания, 5

l t0

15 делия по его длине

30 намагничивание изделия и по частной симметричной петле гистерезиса, Из данной диаграммы видно, что для полного размагго ферромагнитного изделия (получения

35 магнитной индукции З = О) необходимо

25 соосно с ней и после нее по ходу движения . изделия, и второго интегратора 9, выход которого подключен к второму входу сумматора 5.

Диаграмма 10 (фиг, 2) изображает предельную петлю гистерезиса, получаемую при перемагничивании ферромагнитного изделия, а диаграмма 11 — частную петлю возврата, получаемую при размагничивании изделия (получения В = О), Диаграмма 12 (фиг. 3) изображает остаточную намагниченность предварительно намагниченного ферромагнитного изделия по его длине, диаграмма 13 — остаточную намагниченность по длине изделия при разомкнутой второй цепи корректировки тока размагничивания, диаграмма 14 — остаточную намагниченность раз лагниченного изУстройство работает следующим образом, В исходном состоянии перемагниченное ферромагнитное изделие переключением максимальной напряженности магнитного поля Н по предельной петле магнитного гистерезиса (диаграмма 10 на фиг, 2) после снятия магнитнбго поля имеет остато ную магнитную индукцию Вг (точка

А на диаграмме 10). Кроме того, возможно ничивания предварительно намагниченнообеспечить такую напряженность магнитного поля Но (тока Б на диаграмме 10), чтобы после снятия поля размагничивания остаточная магнитная индукция изделия по час- . тной петле гистерезиса (диаграмма 11 на фиг. 2) вернулась в нулевое состояние, Изделие 2 определенной длины (фиг. 1) по рольгангу перемещается последовательно через обмотку 1 измерения остаточной намагниченности изделия, обмотку 7 размагничивания и обмотку 8 измерения остаточной намагниченности изделия. Так как предварительно изделие было намагничено, то на выходе обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия возникает сигнал, пропорциональный скорости изменения магнитного потока где I — мгновенная электродвижущая сила;

d Ф- изменение за малое время dt полного магнитного потока;

W — число витков обмотки;

1748О34

Теперь; если в зоне размагничивания появилось изделие с неоднородной структурой по длине изделия и отличной от эталона, по Которому настраивалось устройство размагничивания, то HB выходе первой измерительной обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия сигнал будет отличным от предыдущего, который через интегратор 3 и делитель 4 напряжения с переменным" коэффициентом деления по ступит на выход сумматора 5, изменившийся сигнал которого соответственно изменит ток размагничивайия регулируемого источника 6 постоянного тока. Теперь, если произойдет недоразмагничивание и перемагничивание изделия, то об этом будет сигнализировать выходной сигнал второй обл отки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, который через интегратор 9 и второй вход сумматора 5 произведет корректировку тока размагничивания (диаграмма 14 на фиг, 3).

Устройство для рэзмагничиванйя изделий позволяет повысить качество размагни. чивания изделий при любой предварительной степени намагниченности по частHblM"ïåòëÿì гистерезиса за счет измерения остаточной намагниченности изделия и автоматического регулирования тока размагничива? ия.

Формула изобретения

Устройство для размагничивания изделий, содержаьцее обмотку размагничивания и регулируемый источник постоянного тока, подключенный к обмотке размагничивания, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества размагничивания длинномерных цилиндрических изделий, оно снабжено двумя симметрично располо. женными относительно обмотки размагничивания и соосно с ней обмотками измерения остаточной намагниченности изделия, последовательно соединенными интегратором, подключенным к выходу первой обмотки измерения остаточной намагниченности изделия, делителем напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором, выход которого подключен к входу регулируемого источника постоянного тока, и вторым интегратором, вход которого подключен к выходу второй обмотки измерения остаточной намагниченности изделия, а выход соединен со вторым входом сумматора.

5 т

f !й =-4л/Яв(х) (2) получается прямо пропорциональный остаточной магнитной индукции (диаграмма 12 на фиг, 3) и через делитель 4 напряжения с переменным коэффициентом деления подается на один из входов "умматора 5, на второй вход которого через ийтегратор 9 поступает сигнал с обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, Выходной сигнал сумматора 5, равный сумме входных сигналов, управляет через регулируемый источник 6 постоянного тока током размагничивайия в обмотке 7, Установка начального тока размагничи- вания йроизводится следующим образом.

В зону размагничивания вставляется предварительно намагйиченное эталонйое" изделие и с помощью изменения коэффици- ента деления делителя 4 напря>кения на вых оде регулируемого исто чнйка 6 постоянного тока выставляют такой ток размагничивания, чтобы кривая остаточной намагниченности эталона по его длине была минимальнол и симметричной,относительно оси (диагоамма 13 на фиг. 3). При этом второй кбнтур"регулирбвания, сбстоящий из второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, интегратора 9 и второго входа сумматбра 5, должен быть. разомкнут, После этого замыкается второй контур регул1лрования, который нужен потому, что петли гистерезиса разных образцов

45 могу несколько отлич>эться от этэлойа, а коэффициейт передачи первого контура ус танавливается, исходя из Зависимости разм(Вг) для эталона. Поэтому может быть и перемагничивание и недоразмагничивание изделия, Устройство готово к работе в автоматическом регулированйи тока размагничивания, S — площадь обмотки, Из выражения 1 видно, что ЭДС выходного сигнала обмотки измерения остаточной намагниченности изделия пропорциональна остаточной магнитной индукции из- 5 делил, Поэтому получаемый при проходе намагниченного изделия 2 через обмотку 1 на выходе последней сигнал передается в ин. тегратор 3, выходной сигнал которого 10

1746034

1748034

Составитель А.Бодров

Редактор Н.Сильнягина Техред М,Моргентал . Корректор А,Ворович

Заказ 2500 Тираж: Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета rio изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

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