Электромагнитный датчик для контроля положения металлических изделий

В 21 В 37/ ельстВУ Ъ УДАРСТаЕККЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ Сви 121) 3916408/22-02.56) Авторское свидетельство СССР У 735348, кл, В 21 В 37/00, 1977.Авторское свидетельство СССР Р 1068190, кл. В 21 В 39/00. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТННЙ ДАТЧИК ДЛЯ КОНТРОЛЯ ГОЛОБЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к измерительной технике и может использоваться в металлургии для контроля положения металлических (стальных) изделий. Цель изобретения - повышение чувствительности датчика. Датчик содержит разомкнутый П -образный магнитопровод 1, возбуядающую 2 и компенсационную 3 обмотки, соединенные последовательно и встречно и подсоединенные к генератору 4 переменного напряжения. На магнитопроводе 1 предусмотрены дополнительные стержни 5, которые вместе с якорем б и центральной частью магнитопровода 1 образуют дополнительную магнитную цепь с воздушными зазорами между стержнями 5 и якорем 6, на котором расположена измерительная обмотка 7, подсоединенная к вхо- Я ду усилителя 8. Элементы датчика по- мешены в металлический корпус 9 с крышкой 10 из немагнитного материала.1 з,п,ф-лы, 1 ил, Изобретение относится к измерительной технике и может быть испольэовано в металлургии для контроля положения металлических (стальных) иэделий, например проката, труб, механизмов и т,п.Целью изобретения является повышение чувствительности датчика.На чертеже представлен электромагнитный датчик.Электромагнитный дат ик для контроля положения металлических (стальных) изделий содержит разомкнутый П-. образный (ферритовый) магнитопровод 1, имеющий основание и боковые стержни, возбуждающую 2 и компенсационную 3 обмотки, соединенные после-,. довательно и встречно и подсоединенные к генератору 4 переменного напряжения. На магнитопроводе 1 предусмотрены стержни 5, которые вместе с якорем 6 и центральной частью основного магнитопровода 1 образуют дополнительную магнитную цепь с воздушными зазорами между стержнями 5 и якорем 6, на котором расположена измерительная обмотка 7, подключенная к входу усилителя 8. Элементы датчика помещены в металлический корпус 9 с крышкой 10 из немагнитного материала, окружающий магнитопровод 1 со стержнями 5 и якорь 6 со всех сторон, оставляя для магнитного потока открытым пространство со стороны полюсов маг 35 нитопровода 1, т,е. со стороны индуцируемого предмета.Длина якоря 6 выбирается таким образом, чтобы она была меньше расстояния между боковыми стержнямв магни 4 О топровода 1 и больше расстояния между магнитопроводящим стержнем 5,Генератор 4 синусоидального напряжения является источником переменного напряжения с частотой (5-10) кГц что позволяет индицировать иэделия из любых марок стали и иэ цветных металлов с относительно низкой электропроводностью (титан, свинец и т.п.).Датчик работает следующим образом,При отсутствии индицируемого пред 50 мета в зоне измерительной обмотки 7 часть магнитного потока, создаваемого разностью амиервитков возбуждающей 2 и компенсационной 3 обмоток и протекающего через основноч П-образный магнитопровод 1 - якорь 6, и магнитный поток, создаваемый компенсационной обмоткой 3 и протекающий по дополнительной магнитной цепи, равны и направлены встречно, Вследствие этого наводимое в обмотке 7 напряжение равно нулю, на входе усилителя 8 рабочий сигнал отсутствует, и релейный сигнал П ы на выходе усилителя 8 и датчика отсутствует.При появлении в зоне действия датчика на расстоянии 8 от измерительной обмотки и якоря 6) металлического изделия 11 вследствие его взаимодействия с переменным электромагнитным полем уменьшается магнитный поток, протекающий по якорю 6, боковым стержням и основанию магнитопровода 1,При этом компенсационный магнитныйпоток практически не изменяется, таккак поле, создаваемое компенсационной обмоткой 3, экранируется якорем6 и из-за меньших, по сравнению смагнитопроводомразмеров,В результате в измерительной обмотке 7 наводится переменное напряжение рабочего сигнала, преобразуетсяусилителем 8 в выходной релейный сиг"нал, т.е. на выходе усилителя 8 появляется напряжение, свидетельствующеео появлении в зоне датчика иэделия11,В предложенном датчике увеличенасчувствительность в целом, так как появляется возможность соответствующего увеличения чувствительности (коэффициента передачи) усилителя за счетуменьшения квадратурной составляющей напряжения небаланса в измерительной обмотке, возникающей из-за отражения магнитного поля от внутренних стенок корпуса;уменьшения изменения напряжения небаланса из-за изменения злектропроводности материала стенок корпуса, возникающей, например, при .изменении температуры окружающей среды;введения стержня, сравнимого по длине с расстоянием между датчиком и индицируемым изделием и расположенного внутри измерительной катушки;уменьшения действия окалины на реактивное напряжение небаланса.формула и з о б р е т е н и яЭлек"ромагнитный датчик для контроля положения металлических иэделий, содержащий металлический корпус разомкнутый П-образный магнитоЗаказ 5960/6 Тираж 518 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 провод, измерительную и возбуждающуюобмотки, подкщоченные к усилителю игенератору соответственно, и компенсационн 1 по обмотку, о т л и ч а ю-.щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности,. он дополнитель"но снабжен якорем, а П-образный магнитопровод дополнен двумя магнитопроводящими стержнями, установленными всредней части основания, перпендикулярно к нему, без зазора и параллельно боковым стержням магнитопровода,измерительная обмотка расположена насредней части якоря, возбуждающая обмотка - между одним из боковых стержней магнитопровода и магнитопроводящим стержнем, компенсационная обмотка - между дополнительными магнитопроводящими стержнями, причем компенсационная обмотка соединена последовательно и встречно с возбуждающейобмоткой.