Коэрцитиметр

ОП И АНИЕ ИЗОВЕЕтЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(23) Приоритет -б 01 К 33/12 Государстоонный комитет СССР оо делам изобретений н открытий(54) КОЭРЦИТИМЕТР Изобретение относится к области неразрушающего магнитного контроля физико- механических свойств ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано для локального определения механических свойств стального проката, а также для контроля качества термической и химико- термической обработки ответственных деталей в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.Известны коэрцитиметры для локального неразрушающего контроля физико-меха нических свойств материалов и изделий, которые содержат приставной электромагнит с раздельными обмотками намагничивания и размагничивания, электронный формирователь импульсов намагничивающего тока и источник регулируемого размагничивающего тока 1.Коэрцитиметры с раздельными обмотками намагничивания и размагничивания обладают либо увеличенной средней длиной магнитопровода электромагнита что уход-"20 шает характеристики прибора, либо повышенной мощностью, потребляемой от источников намагничивающего и размагничиваю- щего токов, что приводит к нагреву обмоток 2и магнитопровода при интенсивной эксплуатации коэрцитиметра.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является коэрцити метр, содержащий приставной электромагнит с общей обмоткой намагничивания и размагничивания, источ-. ник размагничивающего тока, формирователь импульсов намагничивающего тока и электромагнитное реле для переключения обмотки электромагнита от формирователя импульсов намагничивающего тока к источнику размагничивающего тока 2. Формирователь импульсов намагничивающего тока в таком устройстве содержит несколько реле, коммутирующих в процессе формирования импульсов значительный по величине ток. В таком же тяжелом режиме работает реле, переключающее обмотку электромагнита от формирователя импульсов намагничивающего тока к источнику размагничивающего тока, Это снижает надежность устройства, особенно при интенсивной эксплуатации.Целью изобретения является повышение ,надежности коэрцитиметра с приставным электромагнитом,В исходном состоянии обмотка реле 9 обесточена, и через его нормально замкнутые контакты обмотка электромагнита 10 подключена к регулируемому источнику тока 11. 55 Поставленная цель достигается тем, чтов коэрцитиметр, содержащий источник размагничивающего тока и формирователь импульсов намагничивающего тока, выходы которых через электромагнитное реле связаны 5с обмоткой электромагнита, введены последовательно соединенные блок запуска, первый ждущий мультивибратор, блок временной задержки и второй ждущий мультивибратор, выход которого подключен ко входуформирователя импульсов намагничивающе 10го тока. При этом второй выход первогождущего мультивибратора связан с обмоткой электромагнитного реле. Кроме того,формирователь импульсов намагничивающего тока выполнен в виде последовательно соеЗдиненных управляемого мультивибратора, согласующего усилителя и блока формирования импульсов, Каждый из двух ждущихмультивибраторов выполнен в виде двухдвухвходовых логических элементов И - НЕи транзистора, коллектор которого соединенс общей шиной источника питания, базачерез резистор - с выходом мультивибратора, а эмиттер через резистор - с общейточкой соединения времязадающих резистора и конденсатора, включенного между выходом первого и входом второго элементаИ - НЕ.На фиг. 1 показана структурная схемакоэрцитиметра; на фиг. 2 - схема ждущихмультивибраторов; на фиг. 3 - временныедиаграммы, характеризующие работу коэрцитиметра,Коэрцитиметр содержит последовательновключенные устройство запуска 1, срабатывающее от клавиши пуск, первый ждущиймультивибратор 2, устройство временной задержки 3, второй ждущий мультивибратор4, формирователь импульсов намагничивающего тока 5, включающий в себя последовательно соединенные автоколебательныймультивибратор 6, согласующий усилитель 7и тиристорную схему 8, электромагнитное 40реле 9, обмотка которого подключена к выходу мультивибратора 2, электромагнит Ои подключенный к контактам реле источникразмагйичивающего тока 11.Каждый ждущий мультивибратор 2 и4 выполнен на двух двухвходовых логических элементах И-НЕ 12 и 13 и содержит транзистор 14, коллектор которого соединен собщей шиной источника питания, база через резистор 15 - с выходом мультивибратора, а эмиттер через резистор 16 - собщей точкой соединения времязадающихконденсатора 17 и переменного резистора 18.Устройство работает следующим образом. Нажатием клавиши пуск (на черт. не показана) запускается устройство запуска 1, формирующее на выходе короткий одиночный импульс (фиг. 3, а), который запускает мультивибратор 2. Под воздействием выходного импульса (фиг. 3, б) мультивибратора 2 срабатывает реле 9, в результате чео обмотка электромагнита 10 отсоединяется от источника тока 11 и подключается к выходу формирователя 5. От переднего фронта выходного импульса мультивибратора 2, задержанного по времени устройством временной задержки 3 на время, необходимое для срабатывания реле 9, запускается мультивибратор 4, который своим выходным импульсом (фиг. 3, в) запускает мультивибратор 6, генерирующий импульсы прямоугольной формы (фиг, З,г) в течение всего времени действия импульса мультивибратора 4.Импульсы, генерируемые мультивибратором 6, управляют через согласующий усилитель 7 тиристорной схемой 8, формирующей импульсы тока намагничивания в обмотке электромагнита 10. Путем изменения длительности выходного импульса мультивибратора 4 регулируется число намагничивающих импульсов тока. По окон"анин действия импульса мультивибратора 4 с задержкой по времени, необходимой для полного затухания переходных процессов в обмотке электромагнита после прохождения по ней импульсов намагничиваюгцего тока, опрокидывается в исходное состояние и мультйвибратор 2. При этом обмотка реле 9 обесточивается, а его обесточенные контакты переключают обмотку электромагнита 1 О к источнику тока 11. Изменяя ток источника 11 от нуля в сторону увеличения, производят размагничивание образца и измерение коэрцитивной силы. Так как формирователь 5 работает на значительную индуктивную нагрузку (электромагнит 10), то при заданной амплитуде намагничивающих импульсов тока длительность их должна быть достаточной для полного промагничивания исследуемых образцов и составляет сотни миллисекунд. Это требует формирования мультивибраторами 2 и 4 импульсов большой длительности, достигающей для мультивибратора 2 одной и более секунды.В исходном состоянии ко входу ждущего мультивибратора приложен положительный, относительно общей шины источника питания, потенциал. На выходе мультивибратора в этом случае также действует положительный потенциал, который, воздействуя через резистор 15 на базу транзистора 14, поддерживает его в открытом состоянии, В результате объединенные входы элемента И - НЕ 12 находятся под потенциалом, близким к потенциалу общей шины источника питания и равном суммарному падению напряжения на низкоомном резисторе 16 и малом сопротивлении открытого перехода эмиттер-коллектор транзистора 14. На вы661454 ходе элемента И - НЕ 13 также действует потенциал, близкий к нулю, вследствие чего конденсатор 17 оказывается практически незаряженным.При нажатии клавиши пуск устройство запуска 1 подает на вход мультивибратора кратковременно действующий нулевой потенциал, в результате чего потенциал выхода элемента И - НЕ 3 становится положительным, а потенциал на выходе мультивибратора, близким к нулю, что приводит к запиранию транзистора 14. Конденсатор 1 в этом случае заряжается током, протекающим с выхода элемента И - НЕ 13 через резистор 18 на общую шину источника питания. Время заряда, а следовательно,и длительность импульса на выходе мультивибратора определяются величинами конденсатора 17 и резистора 8 и регулируется последним, Как только падение напряжения на резисторе 18, обусловленное зарядным током, достигает порога срабатывания элемента И - НЕ 12, потенциал на выходе последнего становится положитель-" ным, транзистор 14 отпирается, а потенциал выхода элемента И - НЕ 13 становится вновь близким к нулю. В этом случае конденсатор 17 разряжается через малое выходное сопротивление элемента И - НЕ 13, низкоомный резистор 16 и открытый коллекторно-эмиттерный переход транзистора 14, что обуславливает быстрое возвращение мультивибратора в исходное, готовое к повторному запуску, состояние.Надежность и срок службы предложенного коэрцитиметра повышены,коэрцитиметр обеспечивает надежный высокопроизводительный контроль механических свойств и качества термической и химико-термической обработки изделий. 6Формула изобретения1. Коэрцитиметр, содержащий источникразмагничивающего тока и формирователь импульсов намагничивающего тока, выходы которых через электромагнитное реле связаны с обмоткой электромагнита, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы,в него введены последовательно соединенные блок запуска, первый жду щий мультивибратор, блок временной задержки и второй ждущий мультивибратор, выход которого подключен ко входу формирователя импульсов намагничивающего тока, при этом второй выход первого ждущего мультивибратора связан с обмоткой электромагнитного реле.2. Коэрцитиметр по п. 1, отличающийся тем, что формирователь импульсов намагничивающего тока выполнен в виде последовательно соединенных управляемого мультивибратора, согласующего усилителя и блока формирования импульсов.3, Коэрцитиметр по п. 1, отличающийсятем, что каждый из двух ждущих мультивибраторов выполнен в виде двух двухвходовых логических элементов И - НЕ и транзистора, коллектор которого соединен с общей шиной источника питания, база через резистор - с выходом мультивибратора, а эмиттер через резистор - с общей точкой соединения времязадающих резистора и кон денсатора, включенного между выходом первого и входом второго элемента И - НЕ.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Дефектоскопия, 1974,3, с. 113 -134.352. Техническое описание коэрцитиметраКИФМ - 1. Паспорт Иа 2.778.147 ПС., Утехина46ЦНИИП Со став ителТехред О. ЛуТираж 1080Государственелам изобретесква, Ж - 35,Патент, г. ь Л. Устиноваговая Корректор Г. НазаПодписноеного комитета СССРний и открытийРаушская наб., д. 4/5Ужгород, ул. Проектная, 4