Устройство для электромагнитного контроля стального проката

СООЗ СОВЕТСКИХОЗ,ОМЛЮНИПФПРЕСПУБЛИК З(А 6 С 01 0 27/72 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Институт прикладной ФизикиАН Белорусской ССР(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 696369, кл. 6 01 Я 27/86,от 05.11.79.Авторское свидетельство СССРпо заявке Е 2739141/25-28(041237),кл. 6 01 Я 27/86, 28.09.79.(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОИАРННтНО 1 О 1 ОН 1 РОЛй С 1 АЛНОРО ПРО 1 АА, содержащее регулируемый импульсный генератор, два намагничивающих соле ноида, включенных встречно в цепь генератора, два считывающих преоб разователя, сумматор и регистратор,.801029068 А о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, в него введены второй и третий сумматоры, блок умножения, блок деления, вычитающий блок и регулируемый усилитель, при этом выходы первого и второго считывающего преобразователя соединены соответственно с первыми входами второго и третьего сумматоров, выходы которых соединены соответственно с первыми и вторыми входами блока умножения и первого сумматора, выходы которых соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первьм входом вычитающего блока, выход которого соединен с входом регистратора ирегулкруеиого усилителя, выход которого соединен с вторьи входом вычитакщего блока и вторьии входамн второго и третьего сумматоров.Изобретение относится к дефектоскопии и может быть использовано для неразрушающего контроля физических свойств, в частности твердости стального проката в процессе производства.5Известно устройство для электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных материалов, содержащее генератор, намагничивающие соленоиды, включенные встречно в цепь . 10 регулируемого импульсного генератора, и считывающие преобразователи, выходы которых соединены с входами сумматора, выход которого соединен с входом регистратора, В этом устройстве частичная отстройка от влияния вибрационных смещений на результаты контроля происходит за счет частичной компенсации в суммарном сигнале изменений сигналов считываю щих преобразователей, так как эти изменения имеют противоположный энак 1,13.Недостатком этого устройства является невозможность обеспечить отстройку от вибрационных колебаний контролируемого объекта в достаточно широких пределах, так как величина магнитного поля и, следовательно, величина сигнала считывающего преобразователя, зависят от расстояния до намагниченного контролируемого. объекта (листа, .прутка) и, значит, от его смещений, не линейно. Поэтому в случае смещения контролируемого объекта в сторону одного иэ считывающих преобразователей, сигнал в нем увеличится на большую величину, чем уменьшится сигнал с второго преобразователя,и в результате этого суммарный сигнал всегда больше, чем в случае отсутствия смещения. Это 40 снижает точность контроля и сужает пределывозможной отстройки от вибрационных смещений контролируемого объекта.Известно устройство для электро магнитного контроля механических свойств стального проката, содержащее регулируемый импульсный генератор два намагннчивающих соленоида,включенные встречно в цепь генератора, два считывающих преобразователя, сумматор, регистратор, логарифмические преобразователи, включенные между считывающими преобразователями и сумматорам, и антилогарифмический преобразователь, включенный между суммаротором и регистратором 1 2.:Однако при больших амплитудах вибрации контролируемого объекта это устройство также не в состоянии обеспечить высокую точность контра ля. Это обусловлено тем, что экспоненциальная зависимость недостаточно точно отражает характер спада сигнала магниточувствительного преобразователя в зависимости от расстояния 65 до намагниченного ферромагнитногообъекта (лист, пруток), Недостаточная точность контроля прн больших амплитудах вибрации сужает область приМенения известного устройства,Цель достигается тем, что в устройство для электромагнитного контроля стального проката, содержащеерегулируемый импульсный генератор,два намагничивающих соленоида, включенных встречно в цепь генератора,два считывающих преобразователя,сумматор и регистратор, введены второй и третий сумматоры, блок умножения, блок деления, вычитающий блок ирегулируемый усилитель, при этомвыходы первого и второго считывающегопреобразователя соединены соответственно с первыми входами второго итретьего сумматоров, выходы которыхсоединены соответственно с первымии вторыми входами блока умножения ипервого сумматора, выходы которых соединены с входами блока деления, выход которого соединен с первым входом вычитающего блока, выход которого соединен с входом регистратораи регулируемого усилителя, выход ко"торого соединен с вторым входом вычитающего блока и вторыми входами,второго и третьего сумматоров.На фиг.1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства (эпю- .ра с 1) - вариант расположения намагничивающих соленоидов и считывающихпреобразователей в том случае, есликонтролируемым объектом являетсялист; (эпюра о ) - вариант расположения намагничйвающих соленоидов и считывающих преобразователей в томслучае, если контролируемым объектом является пруток; на фиг.2 - зависимости выходного сигнала предлагаемого (кривые А, В ) и известного (кривые А, В) устройств от сме"щения контролируемых листов междусчитывающими преобразователями,расположенными на расстоянии 10 см другот друга; на фиг.З - зависимости выходного сигнала предлагаемого (кривые Ь, М , Ю ) и известного (кри р гвые Ь, М,Я ) устройств для смещенияконтролируемых прутков между считывающими преобразователями, расположенными на раЗ:таянии 10 +й см (гдей - диаметр прутка).Устройство для электромагнитногоконтроля стального проката содержитгенератор 1 с регулируемой частотойследования импульсов намагничивания,намагничивающие соленоиды 2, считы-вающие преобразователи 3, первыйсумматор 4, второй сумматор 5 и третий сумматор б, блок 7 умножения,блок 8 деления, вычитающий блок 9,регулируемый усилитель 10 и регистратор 11. Позицией 12 обозначен контролируемый объект, Намагничивающиесоленоиды 2 соединены с генератором импульсов намагничивания так, чтополя, создаваемые ими, направленынавстречу друг другу,Намагничивающие соленоиды 2 расположены либо с противоположныхсторон контролируемого объекта 12(если контролируемый объект - лист),либо соосно с ним (если контролируемый объект -пруток)Считывающиепреобразователи 3 расположены за намагничивающими соленоидами 2 по ходу движения контролируемого объекта12 и симметрично относительно осиего движения.Устройство работает следующим образом. 10 15 Контролируемый объект 12 движется в зазоре между намагничивающими солемаются постоянные уровни напряжения,пропорциональные по величине магнитному полю. При смещении контролиру 35 емого объекта 12 в сторону одного из считывающих преобразователей 3 их сигналы становятся неодинаковыми, например, О( и 02. Эти сигналы поступают соответственно на первые вхо ды второго и третьего сумматоров 5 и 6. На вторые входы этих сумматоров поступает сигнал ( с выхода регулируемого усилителя 10. На.выходе второго сумматора 5 сигнал 086 п,6 =0+(, а на выходе третьего сумматора 6 сигнал ОВИМ 6 = 0 +. Эти сигналы посту 2.пают соответственно на первые и вторые входы блока 7 умножения и первого сумматора 4. Блок 7 умножения регулируется так, .что сигнал на его выходе равен удвоенному произведению сигналов на его входах ОР,6)(. == 2(01+) (0,2+д) . Этот сигнал поступает на первый вход блока 8 деления. На выходе первого сумматора 4 сигнал 55 равен Ои,( = 0 +О +2 К Этот сигнал поступает на второй вход блока 8 деления, сигнал на выходе которого равен отношению сигнала на- его первом входе к сигналу на его втором входе 60 0 = - , Этот сигнал поВЫ 0 О+Ор+20".ступает на первый вход вычитающего блока 9, на второй вход которого поступает сигналс выхода регулируе ноидами 2 (если объект- лист), ли;бо сквозь них (если объект - пруток)20 и между считывающими преобразователя"йи 3. При помощи генератора 1 намагничивающих импульсов и намагничивающих соленоидов 2 на контролируемый объект 12 наносят магнитные метки, несущие информацию о его механичес-ких свойствах. Величину намагничивающих импульсов выбирают такой, чтобы довести контролируемый материал до насыщения, Магнитные метки проходят мимо считывающих преобразователей 3 и наводят в них сигналы, С выходов считывающих преобразователей 3 снимого усилителя 10. Таким образом на вход регулируемого усилителя 10 и на регистратор 11 поступает сигнал О2 0+д" 0+ВЬП 0+0+2 д"-д. Максимальное значение этого сигнала за время прохождения магнитной метки мимо считывакщих преобразователей 3 регистрируется регистратором 11 и по нему судят о свойствах контролируемого объекта 12. Сигнал К на выходе регулируемого усилителя 10 равен Д =КОИ, где Е - коэффициент усиления усилителя 19. На коэффициент усиления Х регулируемого усилителя 10, при котором достигается оптимальная отстройка от вибрационных смещений контролируемого объекта (лист, пруток) оказывают влияние следующие факторы: тип контролируемого объекта; геометрические параметры намагничивающих элементов; расстояние между магниточувствительньми преобразователями и их тип. На практике коэффициент Е должен устанавливаться в интервале 01 с 1 следующим образом. Контролируемый объект 12 намагничивают как было ука зано и помещают посередине между считывающими преобразователями 3. При этом запоминают показаниеприбора. Затемотклоняют регулируемый объект на расстояние максимально возможного вибрационного смещения. Регулируют коэффициент 1 так, чтобы показание прибора стало равным предыдущему. Таким образом обеспечивается практически полная отстройка от вибрационных смещений контролируемого объекта во всем диапазоне возможных смещений. У известного устройства при больших смещениях погрешность измерения значительна, Чувствительность к контролируемым свойствам у известного и предлагаемогоустройств одинакова, так как -при от.сутствии смещения объекта они даютодинаковый результат, Это иллюстрируют фиг.2 и фиг,3, на которых изображен сопоставительный анализ результатов по отстройке от вибрационных смещений контролируемого объекта, полученных с помощью известного и предлагаемого устройств. При этом коэффициент )с выбирается равным 1 = 0,68для листов и К = 0,31 для прутков. При больших смещениях контролируемого объекта погрешность известного устройства во много раз превосходит погрешность предлагаемого устройства. Так, при смещении контролируемых листов в пределах +3 см погрешность известного устройства достигает 10, а у предлагаемого устройства лежит в пределах + 1 (фиг. 2) . При смещении контролируемых прутков в пределах + 3 см погрешность известного устройства достигает 13, а у предз 4966/41 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного ком по делам изобретений и о 113035, Москва, Ж, Раушсписное тета ССкрытыйая наб. илиал ППП Патентф, г, Ужгород, ул. Проект 4 лагаемого устройства - лишь 2 (фиг.3).Предлагаемое устройство не сложно в реализации, надежно в работе и позволяет с высокой точностью контролировать прокат как плоского, так и коуглого профиля сечения, движущийся в производственном потоке,поскольку в нем изменения сигналовсчитывающих преобразователей, вызванные смещениями контролируемыхобъектов между ними, компенсируютдруг друга в результирующем сигнале устройства практически полностью.