Способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий

О П И С А Н И Е 1 ц 578609ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 22.02,72 (21) 1751270/25-28 51) М. 01 М 27/8 01 В 7/ОЬ 80 25 с присоединением заявки Ъе 18 Государственный комите(45) Дата опубликования описания 28.10.77 Совета Министров СССРпо делам изобретений 3) УД 1 620.179,14Н. Н. Зацепин и А, П. Гусев Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской СС 754) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ И ВИЖУЩИХИЙ является низскоростях двиИзобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля и измерения параметров движущихся с высокой скоростью электропроводящих изделий, на пример стальной полосы.Известен способ измерения параметров электропроводящих изделий, заключающийся в том, что с двух сторон изделия размещают катушки экранного преобразователя и регистрируют сдвиг фаз напряжения на катушках, обусловленный затуханием электромагнитного поля в металле,Недостатком такого способакая надежность при высокихжения изделий.Известен также способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в магнитное поле, размещают у поверхности изделия чувствительный элемент, например феррозондовый преобразователь, и по его сигналу судят о величине магнитного поля вихревых токов, возникающих в изделии, по которой определяют контролируемые параметры.Недостатком этого способа является низкая надежность измерения параметров и невозможность измерения скорости движения изделия,Целью изобретения является повышениенадежности измерения параметров движущихся изделий, а также измерение скорости движения изделия.5 Для этого по предлагаемому способу ис.пользуют постоянное магнитное поле с конфигурацией, обеспечивающей топографию одной из составляющих магнитного поля вихревых токов с выраженным максимумом 10 вдоль движения изделия, определяют вблизиповерхности изделия точку, в которой эта составляющая достигает уровня 0,7 от мак симальной величины в сторону движения изделия, и размещают в зоне этой точки чув ствительный элемент, по величине сигналакоторого судят о толщине изделия, определяют вторую точку вблизи поверхности изделия, в которой другая составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак, 20 помещают в зоне этой точки второй чувствительный элемент, измеряют одновременно обе составляющие магнитного поля вихревых токов и по величине суммарного сигнала судят о скорости движения изделия.25 На фпг. 1 показана принципиальная схемаосуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - распределение вдоль направления движения изделия нормальной к поверхности изделия составляющей А и тангенциальной З 0 составляющей Б напряженности магнитногополя вихревых токов; па фиг. 3 прсдставлена зависимость В в точке Х, нормальной составляющей поля от толщины изделия, зависимость Г нормальной составляющей от скорости движения, а также зависимость Д тангенцпальной составляющей в точке Х, и зависимость Е суммарного сигнала от скорости движения изделия.Способ осуществляется следующим образом.При движении изделия 1 вдоль оси Х в магнитном поле линейного проводника 2 с током в изделии образуются вихревые токи, возбуждаемые движением. Топография магнитного поля вихревых токов зависит от их распределения в толще изделия, которое, в свою очередь, определяется конфигурацией намагничивающего поля. Для поля линейного проводника с током распределение вихревых токов в тонком листе при малой скорости движения таково, что нормальная к листу составляющая магнитного поля вихревых токов (см, фиг. 2) имеет выраженный максимум в точке Х=О (система координат связана с намагничивающим линейным проводником), и в этой же точке тангенциальная составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак. С ростом толщины движущегося изделия топография магнитного поля вихревых токов изменяется так, что максимум нормальной составляющей его растет по величине и смещается в сторону движения изделия. При этом в различных точках Х закономерность изменения нормальной составляющей различна и имеет постоянную крутизну (см. фиг, 3) в зоне точки Х которая соответствует уровню 0,7 от максимума на кривой распределения нормальной составляющей и в которой размещают первый чувствительный элемент 3. Зависимость в этой точке, показанная на фиг. 3, получена при движении листа со скоростью 25 м/сек,Аналогичная зависимость нормальной составляющей в точке Х, наблюдается и от скорости движения изделия. Однако здесь довольно быстро проявляется нелинейность зависимости, поэтому для расширения диапазона линейности можно использовать зависимость от скорости и тангенциальной составляющей магнитного поля вихревых токов, Для 20 25 30 35 40 45 50 этого второй чувствительный элемент 4, сигнал которого суммируется с первым, необходимо расположить в такой точке Х, чтобы суммарный сигнал имел максимальный диапазон линейной зависимости от скорости. Этой точкой является точка изменения знака тангенциальной составляющей Х=О, зависимость поля в которой показана на фиг. 3 (кривая Д). На фиг. 3 (кривая Е) показано также в единицах поля изменение суммарного сигнала, линейность измерения которого сохраняется до скорости почти 25 м/с.Таким образом, предложенный способ позволяет производить контроль параметров движущихся металлических объектов при высоких скоростях движения. Фор мула изобретения1. Способ измерения параметров движущихся электропроводящих изделий, заключающийся в том, что изделие помещают в магнитное поле, размещают у поверхности изделия чувствительный элемент, например феррозондовый преобразователь, и по его сигналу судят о величине магнитного поля вихревых токов, возникающих в изделии, отл ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности измерения параметров движущихся изделий, используют постоянное магнитное поле с конфигурацией, обеспечивающей топографию одной из составляющих магнитного поля вихревых токов с выраженным максимумом вдоль движения изделия, определяют вблизи поверхности изделия точку, в которой эта составляющая достигает уровня 0,7 от максимальной величины в сторону движения изделия, и размещают в зоне этой точки чувствительный элемент, по величине сигнала которого судят о толщине изделия.2. Способ по п, 1, отличающийся тем, что, с целью измерения также и скорости движения изделия, определяют вторую точку вблизи поверхности изделия, в которой другая составляющая магнитного поля вихревых токов изменяет свой знак, помещают в зоне этой точки второй чувствительный элемент, измеряют одновременно обе составляющие магнитного поля вихревых токов и по величине суммарного сигнала судят о скорости движения изделия,578609 Рог. 1 оИ дХ 1 Р г юО 4 8 а 6 Р, п 1 секРаеУ Составитель И. КесоянТекред И. Карандашова Коррек актор О. Юркова обровольск Тираж 110 овета Минист и открытий шская наб д.каз 2403/14 Изд.846 НПО Государственного комитета по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рау