Устройство для сортировки ферромагнитных изделий

51) 4 В ТЕНИЯ желооа; на фцг. Ж остаточного ма прц прохождении туц;ки во введе координат. Из разделению рдых матеам, в част- магнитного намагничи. цли сорт риалов п ностипотоквани- повышение м исключения мых изделий н ы.ражена структтройства; на фи мерительных каьно направляю чч к рна.2ушек шего ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЭОБ 1(71) Институт прикладной физики АН БССР (72) С. Г. Сандомирский и М. А. Мельгуй (53) 62.928.2 (088.8)(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОРТИ РОВКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к разделению или сортировке изделий по величине остаточного магнитного потока после их намагницивания и позволяет повысить точность сортировки путем исключения влияния врагцеция сортируемых издел ий на контролируемь 1 е параметры. Устройство содержит вертикальный направляюц 1 ий желоб, источник намагнициваюшего тока, подклюценную и нему намагничиваю 1 цую катушку, охватываюшую направляюший желоб, первую и вторую измерительные катушки, охватывающие желоб и расположенные так, что плоскости цх витков ортогональны друг оретецие относится к ровке изделий из твих магнитным свойст величине остаточного изделиях после их Цель изобретения ности сортировки путе ния врагцения сортиру тролируемые параметр На фиг. 1 изоб схема предлагаемого ус схема расположения из устройства относителдругу, а центры совпадают, последовательно соединенные вычислительный блок и блок сортировки, первый и второй измерительные каналы, цмеюшце коэффициент передачи и К 1 з и в кл юце иные соответстве:1 но между первой и второй измерительными катушками и первым и вторым входамц вычислительного блока, третью ц четвертую катушки, охватываюшие желоб, включенные последовательно-встречно, имеющие общий центр с первой и второй катушками и расположенные так, что плоскости нх пересечения ортогональны друг другу, третий измерительный канал с коэффициентом передачи К 1=-2/2 К 1, включенный между четвертой катуц 1 кой и третьим входом вычислительного блока. Достоверность повышается за счет устранения влияния произ. вольных врашеннй движущихся изделий на результат измерения остаточного магнитного потока в них. Производительность повышается за счет реализации возможности сортировки свободно падающих изделий.3 ил. 3 - ориентация вектора гнитного потока в изделии сквозь измерительные канной декартовой системе Устройство содержит вертцка,1 ьно рас 1 оложенцый направляющий желоб 1, цамаг 1 ичиваюшую катушку 2, источник 3 намагниццваюшего тока, первую 4, вторую 5, третью 6 и четвертую 7 измерительные катушки, 1 ервый 8, второй 9 и третий О измерительные кана,1 ы, вычис,1 цтс,1 ьц 111 61 лйк 1 1 ц олок 12 со 1 т 1 ировки.1509133 35.пс, с 7, пз, пс нормалей к плоскостям рас 40 45 50 55 Устройство работает следующим образом.Малогабаритное ферромагнитное изделие 13 в процессе своего свободного падения вдоль направляющего желоба 1 проходит сквозь намагничивающую катушку 2 и намагничивается в создаваемом ею магнитном поле, В процессе своего дальнейшего движения изделие 13 выходит из зоны действия намагввчиваюсцего поля намагничивающей кагуссски 2 и движется (свободно падает) палыссе вдоль направляющего желоба 1 в намагниченном состоянии. Величина остаточного магнитного потока в изделии определяет свойства изделия и является критерием для его рассортировки.В процессе своего движения вдоль направляющего желобанамагниченное контролируемое изделие 3 проходит сквозь измерительные катушки 4 - 7 и индуцирует в них ЭДС, которые поступают на выходы(4) 3Намагничиваюшая катушка 2 охватывает направляющий желоб 1 и подключена к источнику 3 намагничивающего тока. Первая измерительная катушка 4 охватывает направляющий желоб 1 и расположена в плоскости контура АЗЖБЛ. Вторая измерительная катушка 5 охватывает направляющий желоб 1 и расположена в плоскости контура ГДЕВГ, Третья измерительная катушка 6 охватывает направляющий желоб 1 и расположена в плоскости контура БДЗВБ. Четвертая измерительная катушка 7 охватывает направляющий желоб 1 и расположена в плоскости контура ЛЕЖГА. Измерительные катушки 4 - 7 имеют общий центр О и расположены таким образом, что плоскость расположения первой измеритслыюй катушки 4 ортогональна плоскости расположения второй измерительной катушки 5, сслоскость расположения третьей измерительной катушки 6 ортогональна плоскости расположения четвертой измерительной катушки 7. Количества витков в измерительных катушках 4 - 7 одинаковьс,Первая измерительная катушка 4 подключена к входу первого измерительного канала 8, вторая измерительная катушка 5 подключена к входу второго измерительного канала 9. Третья измерительная катушка 6 соединена с четвертой измерительной катушкой 7 последовательно-встречно, т.е. так, что ссространственно однородное изменение составляющей магнитного поля, параллельной оси направляющего желоба 1, не вызывает результирующей ЭДС. Четвертая измерительная катушка 7 подключена к входу третьего измерительного канала О. Коэффнспсент Кв третьего измерительного канала равссс Кс= - Кс, где 1;с -- коэффициент 72 2 сссредачп первого 8 и второго 9 измерительссых каналов подключены соответственно к входам вычислительного блока 1, выход которого соединен с блоком 12 сортировки. 5 1 О 15 20 25 30 4измерительных каналов 8 - 10. Измерительные каналы 8 - 1 О осуществляют обработку поступающих на их выходы ЭДС, заключающуюся в интегрировании однополярного импульса индуцированных ЭДС. После прохождения изделия 13 сквозь измерительные катушки 4 - 7 на выходах первого 8, второго 9 и третьего 10 измерительных. каналов будут соответственно сигналы (Сс, (l, (lз, не зависящие от скорости движения изделий и определяемые только максимальными значениями магнитного потокосцепления изделия 13 и измерительных катушек 4 - 7. Максимальное значение магнитного потокосцепления изделия 13 с измерительными катушками 4 - 7 независимо от ориентации вектора Ж остаточного магнитного потока в изделии 13 относительно измерительных катушек 4 - 7 имеет место при прохождении изделия 13 через общий центр 0 измерительных катушек 4 - 7.Пусть центр декартовой системы координат находится в точке О, ось е совпадает с осью направляющего желоба 1, ось х совпадает с линией пересечения плоскостей расположения первой измерительной катушки 4 и второй измерительной катушки 5, а ось у совпадает с линией пересечения плоскостей расположения третьей измерительной катушки 6 и четвертой измерительной катушки 7. Пусть вектор Ф остаточного магнитного потока в контролируемом изделии при его прохождении через точку 0 имеет произвольную ориентациюЖ= х+ус+ га. (1) Определяют, чему в этом случае равны сигналы С/с, у, (св на выходах измерительных каналов 8 - 10. Единичньсе векторы положены соответственно первой 4, второй 5, третьей 6 и четвертой 7 измерительных катушек записываются в выбранной системе координат следующим образом:ййс= - (-)+Й); п = - +Й); и;=2232 ( с+) п ф 2 (с+с,) .Я2Проекции (11 с, с 1 ъ Фси Ф.с вектора Ф на направления нормалей к плоскости расположения измерительных обмоток 4 - 7 равны с 11 - (с 1 с .п ) - сг (.у+г); г 1) =(с 11п) =2П -г - ф )/22Ф .,= (ср п.с) = -- (я+х) (3)-р ЯТогда, учитывая встречное включение третьей 6 и четвертой 7 измерительных катунсек и соотношение между коэффициентами передачи измерительных каналов, получают для сигналов Ьс, Ьв (,з(5) ФО/)ЯЦ.1 п 17,1 ОО/) нт сн 7751 где К=К 7; А - число витков в каждой из измерительных катушек 4 - 7.Сигналы /1, /2, /з с выходов измерительных каналов 8 - - О поступают на входы вычислительного блока 11, который осуществляет их обработку по алгоритму Такая функциональная обработка сигналов в блоке 1 может бьть осуществлена, например, аналоговым преобразованием сигналов (как в известном устройстве), если сигналы /в ./;) представлены на выходах измерительных каналов 8 в О В виде аналоговых напряжений. В этом случае вычисли 1 тельный блок должен состоять нз трех блоков возведения в квадрат, сумматора и блока извлечения квадратного корня (не показаны). Функциональная обработка по алгоритму (5) в вычислительном блоке 1 может быть осуществлена и цифровым преоб О разованием сигналов, если сигналы Ь - /В представлены на выходах измерительных каналов в цифровой форме.Результирующий сигнал /1 . поступает на сортируюший блок 2, сравнивается там с наперед заданным значением порогов годности изделий и является критерием годности изделий при их сортировке сортирующим блоком 2.Учитывая (4) и (5), получают для результирующего сигнала на выходе вычисли п тельного блока 11: 7 жб =)б 1 х-бд.-г=КЛФ б) Результирующий сигнал lр пропорционален абсолютной величине вектораоста- ; точного магнитного потока в контролир емом изделии и не зависит от его орче:танин при прохождении изчерггсльных Обчоток 4 - 1. и Оэтс ч ч нро 1 з Вол ьн.е прапе;и я изделии и .1;3;Виженис 1 Бдо.)ь ннрав,як)- цего желоба не сказываются н 1)сз) л- татах их сортировки. Изделия можно сортировать прн произвольно; движении Вдоль нанравляк)щего желоба, в том числе и В слччае их свободного падения. Устроиство для сортирогкн ферромагнитных ;зделий, содержащее узел 1;одачн изделий с охватывак)цей в верхней е.о части катушкой намагницивания и две расположенные в зоне контроля во взаимно перпендикулярных плоскостях измерительные катушки, первые Выводы которых связаны через соответствующие измерительные каналы с первым и вторым входами выцислительного блока, выходом связанного с исполнительнм механизмом, От.117 цаюцегч теч. что, с целью повьнпения точности сортировки путех исключения влияния вращения сорт 1 руехых изделий н, контролируемые параметры, оно нчеет две дополнительные измерительные катушки, расположенные во взаи.)но перпендикулярных плоскостях, причем узел подачи изделий выполнен В виде полого вертикального цилиндра, охватываемого системой измерительных казушек, кажда) из которых расположена в главкой секу цей плоскости куба, при этом первье Выводы дополнительных измерительньх ка 1 уп)ек ООьсдннены, а ВТОРОЙ ВВ 1 В)д нерво 1 дополнительной к,)тушки через соог. Втствующий изхернте 1 ьный канал соединен с третьич Входоч вычислнтельноО блок;1, ПЭИ ЭТОЧ ВТООЫЕ ВЫВОДЫ ИЗ)ЕРНТЕ,1 ЬНЬХ катуне и ворой вывод Второй дополни тельной 1 змерительной к; гунк 1 заземлен 1.ррсктор В. Кабанийлннснос ытиям нри ГКНТ СС ого комитета но изоорстснивм и отк Москва, Ж - 35, Раушскал наб.,сльский комбинат Патент, г. Ужго Составитель 1:,ац; Гехред И. Верее Гираж 542