Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 15786 3)5 6 01 М 27/8 ОБР ПИСАНИ АВТОРСКОМУ С ТЕ ТЕЛЬСТВ И- РГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР 21) 4368138/25-28(71) Институт прикладной физики АН БССР (72) В.А,Франюк и Л,Ф,Иванькович (53) 620.179.14(088,8)(56) Неразрушающий контроль металлов и изделий, Справочник под ред. Г.С.Самойловича. М.: Машиностооение, 1976, с. 196.Авторское свидетельство СССР й 1180774,кл. б 01 М 27/80, 1984,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗ КО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕ РОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к средствам не- разрушающего контроля и может быть использовано для контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий в различных отраслях металлургической и машиностроительной промышленности. Цель изобретения состоит в повышении достоверности контроля и расширении области применения, В устройстве, содержащем источник 7 питания, измерительный блок, преобразователь, включающий стержневой постоянный магнит 1 и два магниточувствительных элемента 2, 3, постоянный магнит 1 установлен с возможностью вращения вокруг оси, параллельной рабочей поверхности преобразователя и перпендикулярной продолЬной оси магнита. Это позволяет повысить стабильность намагничивания. изделия. Устройство дополнительно снабжено катушкой 5 индуктивности, ось которой лежит в плоскости вращения магнита 1 и сориентирована параллельно рабочей поверхности преобразователя, выпрямителем 6, соединенным с катушкой 5 индуктивности и с источником 7 питания, и стабилизатором 8 напряжения, соединенным с магниточувствительным элементом 2, который размещен возле поверхности контролируемого изделия, За счет использования катушки 5 индуктивности подзаряжается источник 7 питания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил,Изобретение относится к средствам не- разрушающего контроля и может применяться для контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий методом точечного полюса, в частности труб нефтяного сортамента в полевых условиях на.буровых установках,Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет стабильности намагничивания и измерения сигнала в те моменты, когда силовые линии магнита направлены вдоль поверхности изделия, а также расширение области применения за счет возможности использования устройства в полевых условиях,На чертеже приведена блок-схема предлагаемого устройства.Устройство содержит преобразователь, включающий стержневой постоянный магнит 1 и два магниточувствительных элемента 2 и 3. Магнит 1 выполнен с возможностью вращения с помощью механического элемента 4 с определенной скоростью вокруг оси, параллельной рабочей поверхности преобразователя и перпендикулярной продольной оси магнита, В качестве механического элемента 4 может быть использована пружина.Устройство содержит также катушку 5 индуктивности, которая через выпрямитель б подключена к источнику 7 питания, Ось катушки 5 индуктивности лежит в плоскости вращения магнита 1 и сориентирована параллельно рабочей поверхности преобразователя. К источнику 7 подключен стабилизатор 8 напряжения, с которым соединен магниточувствительный элемент 2, находящийся вблизи поверхности контролируемого изделия (не показано) и .торца магнита 1 при его вертикальном положении, когда продольная ось магнита 1 перпендикулярна поверхности иэделия,Устройство содержит также блок измерения и регистрации сигнала, выполненный в виде последовательно соединенных усилителя 9, первый вход которого является входом блока и подключен к магниточувствительному элементу 2, регистратора 10 и схемы 11 управления, второй вход которой подключен к магниточувствительному элементу 3, а выход - к второму входу усилителя 9 .Устройство работает следующим образом.На поверхность ферромагнитного изделия ставится устройство так, чтобы магниточувствительный элемент 2 прилегал ближе к поверхности изделия. Постоянный магнит 1 в это время перпендикулярен поверхности изделия и один из его полюсов намагничи вает изделие, Затем магнит 1 начинает вращаться с помощью элемента 4. Когда противоположный полюс магнита 1 проходит мимо магниточувствительного элемента 3 и воздействует на него, сигнал с элемента 3 поступает через таймер на схему 11 управления, которая включает усилитель 9, и тогда сигнал с магниточувствительногоэлемента 2 поступает на усилитель 9. Здесь10 он усиливается и поступает на регистратор 1520 25304050 55 10, после чего усилитель 9 отключается с помощью схемы 11. Так происходит считывание измерительного сигнала. Далее при вращении магнита 1 его полюс, который воздействовал на элемент 3, оказывается перпендикулярным поверхности изделия и намагничивает его. Таким образом, за один оборот магнита 1 осуществляется намагничивание изделия, а это обеспечивает стабильность намагничивания, Затем процесс намагничивания и считывания повторяется. Показания регистратора 10 пропорциональны напряженности остаточного поля магнитного следа, которая несет информацию о физико-механических свойствах изделия.Время работы схемы 11 равняется времени, необходимому для считывания измерительного сигнала с магниточувствительного элемента 7. Таким образом, схема11, соединенная с усилителем 9, включает его периодически только на время измерения. Источник 7 служит для питания электрической схемы устройства, в качестве которого может быть использован, например, аккумулятор. При пересечении полеммагнита 1 витков катушки 5 индуктивностив них наводится ЗДС, которая через выпрямитель б поступает на источник 7 питания иподзаряжает его. Устройство позволяет также производить контроль физико-механических параметров движущихся изделий,Для этого устройство помещают вблизи поверхности движущегося изделия (например, с помощью специальной каретки). Угловая скорость щ вращения магнита 1 в этом случае должна быть больше или равна выражению2 ач(.+где 1 - диаметр пятна намагничивания (магнитного следа одного знака);1 - диаметр пластинки датчика Холла (элемента 2);а - угол, который образует ось вращающегося магнита 1 от момента, когда включается схема 11 управления, до прекращения ее работы;у - скорость движения изделия.1578623 Составитель И.РекуноваРедактор А.Маковская Техред М,Моргентал Корректор Н.Ревская Заказ 1913 Тираж 512 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Указанное соотношение получается из равенстваЕ+ а2 чТаким образом, предлагаемое устрой ство имеет более высокую достоверность контроля за счет стабильности намагничивания, обусловленной двуполярным намагничиванием контролируемого участка изделия, а также за счет того, что считыва ние сигнала осуществляется при таком положении постоянного магнита, когда его силовые линии скользят вдоль поверхности изделия и магниточувствительного элемента, с помощью которого производится счи тывание измерительного сигнала. Кроме того, расширяется область применения устройства, так как оно позволяет контролировать изделие в полевых условиях как в статике, так и при движении. 20Формула изобретения1. Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник питания, блок измерения регистрации сигнала, пре образователь, включающий стержневой постоянный магнит и два магниточувствительных элемента, один из которых размещен у рабочей поверхности преобразователя, а его вход и выход подключены соот ветственно к выходу источника питания и входу блока измерения и регистрации сигнала, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что. с целью повышения достоверности контроля, постоянный магнит выполнен с возможностью вращения вокруг оси, проходящей через его центр и лежащей в плоскости, перпендикулярной рабочей поверхности преобразователя, а блок измерения и регистрации сигнала выполнен в виде последовательно соединенных усилителя, первый вход которого является входом блока измерения и регистрации сигнала, регистратора и схемы управления, второй вход которого подключен к выходу второго магниточувствительного элемента, а выход - к второму входу усилителя.2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено стабилизатором напряжения и последовательно соединенными катушкой индуктивности, ось которой расположена в плоскости вращения постоянного магнита параллельно рабочей поверхности преобразователя, и выпрямителем, выход которого подключен к входу источника питания, а вход магниточувствительного элемента подключен к выходу источника питания через стабилизатор напряжения.