Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 01 И 27/8 ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГННТ СССР ЗОБРЕТЕНИЯ " "ДЕТЕЛЬСТВУ ПИСА(21) (22) (46) 4342142/25-2814,12.8707.12.89, Бюл, У 45Институт прикладной физики АН этог(71) БССР (72) (53) (56) Мф 974 В,Ф.Матюк620.179,14(088.8)Авторское свидетельство СССР242, кл, С 01 Н 27/87, 1980.торское свидетельство СССР9625, кл, С О 1 М 27/87, 1982.СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСК 10( ПАРАМЕТРОВУЩЕГОСЯ ФЕРРОМАГНИТНОГО МАТЕРИо(54)РОЛЯДВИЖАЛА сится к исслед химическихазов и можетнеразрушающегосвойств листоталло своиств ме быть испол контроля м эовано для ханических потоке произозволяет повыта сталеи зобретени во го про ка водства. И сить точно ть динамиче ть и расши Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств металлов и сплавов и, в частности, может быть использовано для нераэрушающего контроля механических свойств листового проката сталей в потоке производства.Цель изобретения - повышение точности и расширение диапазона измерений за счет устранения нелинейности и неоднозначности характеристик магниточувствительньх элементов. К АВТОРСКОМУ С(57) Изобретение отннаниям Физических 80152756 ский диапазон измерений при втором и последующих измеренияхмаксимальные значения градиентов напряженности. поля от намагниченныхучастков измеряют в присутствии компенсирующих магнитных полей, зафиксированных для предыдущего намагниченногоучастка, запоминает. измеренные значения,в промежутке времени между прохождением намагниченных участков создаютс двух сторон движущегося ферромагнитного материала дополнительные магнитные поля, сравнивают градиентынапряженностей от суммы компенсирующего и дополнительного полей с хранящимися в памяти значениями и при ихравенстве фиксируют значения дополнительных магнитных полей, а о физико-механических свойствах материаласудят по усредненному значению (среднему арифметическому ипи среднемугеометрическому) градиентов напряженности дополнительных магнитныхполей, 2 ил,На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для осуществления предлагаемого способа, на фиг. 2 характеристика феррозондового измерителя градиента напряженности магнитного поля,Устройство состоит из двух соосных встречно включенных соленоидов 1 и 2, расположенных с двух сторон ферромагнитного материала 3 и подключенных к генератору 4 импульсов тока, двух магниточувствительных эл40 ментов 5 и 6, подсоединенных через измерительные блоки 7 и 8 к входам пиковых детекторов 9 и 10 и компараторов 11 и 12, вторые входы которых ,подсоединены к выходам пиковых детекторов 9 и 10 соответственно. Выходы компараторов 11 и 12 подсоединены к управляющим входам источников 13,14 и 15,16 тока соответственно, Выходы источников 13 и 14 тока подсоединены к компенсирующей катушке 17 через коммутатор 18, а источники 15 и 16 тока подсоединены к компенсирующей катушке 1 9 через коммутатор 20. Второй выход генератора 4 импульсов тока подсоединен к установочным входам пиковых детекторов 9 и 1 О и через триггер 21 к вторым управляющим входам источников 13-16 тока. Выходы коммутаторов соединены с входами блока 22 усреднения, подключенного к индикатору 23, а ихуправляющие входы - с выходами триггера 21, 25Способ реализуется следующим образом.Включают генератор 4 импульсов тока, Формирующий периодически следующие импульсы тока, которые, прохо дя через намагничивающие соленоиды 1 и 2, локально намагничивают движущийся ферромагнитный материал 3, Намагниченный участок 24 ферромагнитного материала 3, проходя мимо35 магниточувствительнь:х элементов 5 и 6, наводит в них сигналы, пропорциональные величине градиентов на- .пряженности намагниченных участков 24 с двух сторон ферромагнитногоматериала 3. Эти сигналы измеряют с помощью блоков 7 и 8 измерения. Максимальные значения сигналов фиксируют пиковые детекторы 9 и 10. По окончании первого намагничивающего импульса 45 пиковь 1 е детекторы 9 и 10 и источники 13 и 15 тока устанавливают в исходное состояние. После прохождения первого намагниченного участка 24 мимо магниточувствительных элементов, 5 и 6 пиковые детекторы 9 н 1 О фиксируют максимальные значения их градиентов, а компараторы 11 и 12 запускают источники 13 и 15 тока соответственно.Источники 14 и 16 тока заблокированы55 сигналом триггера 21. Компенсирующие катушки 17 и 19, подключенные через коммутаторы 18 и 20 к источникам 13 и 15 тока соответственно, создают компенсирующие поля, наводящие соответствующие сигналы в магниточувствительных элементах 5 и 6, Измеренные сигналы в каждом канале сравнивают с запомненными ранее значениями. При равенстве этих величин срабатывает компаратор 11 или 12, блокирующий соответствующий источник13 или 15 тока (или оба одновременно). При этом фиксируют значениетоков источников 13 и 15 тока, а следовательно, и создаваемые ими компенсирующие поля,После окончания следующего намагничивающего импульса пиковые детекторы 9 и 1 О устанавливают в исходноесостояние, источники 13 и 15 токаблокируют сигналом с триггера, 21,а источники 14 и 16 тока раэблокировывают. Послс прохождения второгонамагниченного участка 24 мимо магниточувствительных элементов 5 и 6пиковые детекторы 9 и 10 Фиксируютразницу в градиентах от намагниченного участка 24 и фиксированных компенсирующих полей, создаваемых компенсирующими катушками 17 и 19. Приэтом компараторы 11 и 12 разблокировывают источники 14 и 16 тока, которвее формируют токи через компенсирующие катушки 17 и 19, создакс 1 иедополнительные поля в полярности,совпадающей с полярностью поля намагниченного участка. При этом на магниточувствительные элементы 5 и 6действуют одновременно фиксированные компенсирующие магнитные поля отисточников 13 и 15 тока и дополнительные магнитные поля от источников14 и 16 тока. При равенстве градиентов этих суммарных магнитных полей,создаваемых компенсирукщими катушками 17 и 19 соответственно эначенчям градиентов, зафиксированных пиковыми детекторами 9 и 10, компараторы 11 и 12 блокируют источники 14и 16 тока.После окончания следующего намагничивакщего импульса источники 13 и15 тока устанавливают в исходноесостояние, а источники 14 и 16 токапосредством коммутаторов 18 и 20меняют полярность подключения к компенсирующим катушкам 17 и 19. Блоком22 усреднения измеряют среднее значение от градиентов полей создаваемых компенсирующими катушками 17 и19. питаемыми при этом источниками1527567 Формула ные поля 10 25 30 материала,40 45 50 14 и 16 тока, с двух сторон контролируемого материала 3, которое регистрируют индикатором 23, При прохождении следующего ндмагниченного участка 24 мимо магниточувствительныхэлементов 5 и 6 источники 14 и 16тока создают компенсирующие поля, аисточники 13 и 15 тока - дополнительДля того чтобы мдгниточувствительные элементы в момент измерения находились в поле с небольшим градиентом, необходимо, чтобы (после второго ндмдгничивакщего импульса) попе от намагниченного участка и компенсирующее поле имели разную полярность (магцитсчувствительцые элементы иэмеряют максимальную разность этих полей). Дополнительное поле с компенсирующим полем по той же причине должно иметь противоположную полярность,По усредненному значению градиентов.,ополнительцых магнитных полей, сфор -мировднцых с двух сторон ферромагнитного материала, которое при этом соответствует градиенту напряженностиполя от намагниченного участка, судят о физико-механических свойствах Таким образом, дополнительное магнитное поле совпадает по величине и знаку с полем от намагниченного участ 35 ка. Чтобы в следующем цикле обеспечить минимальную разность между компенсационным полем и полем намагниченного участка, а также между компенсационным полем и дополнительнымполем (если мь 1 хотим, чтобы магнито -чувствительные элементы работали вначальной области), необходимо вследукщем цикле измерения поменятьполярность дополнительного магнитного поля (сделать его компенсацион 1 ппм)д компенсационное (предварительно сбросив его до нуля) сделатьдополнительцым, и так их чередоватьот цикла к циклу, начиная с второгоизмерения. изобретения Гпособ электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала, здключдлцийся в том, что движущийся ферромагнитный материал намагничивают локально с двух сторон импульсными магнитными полями, измеряют и запоминают максимальные значения градиентов напряженности поля с двух сторон намагниченного участка, Формируют возрастающие компенсирующие магнитные поля с двух сторон ферромагнитного материала, измеряют и сравнивают их градиенты с максимальными значениями градиентов напряженности поля намагниченного участка, при равенстве которых Фиксируют величины компенсирующих магнитных полей, о тл и ч а ю щ и ц с я тем, что, с целью повьппеиия точности и расщирения диапазона измерений, при втором и последующих измерениях максимальные значения градиентов напряженности поля намагниченных участков измеряют при наличии компенсирующих магнитных полей, зафиксированных для предыдущего намагниченцогс участка, и запоминают измеренные значения, создают с двух сторон движущегося Ферромагнитного материала дополнительные магнитные поля, полярность которых противоположна полярносж компенсирующих магнитных полей, измеряют градиенты напряженностей от суммы компенсирующего и дополнительного магнитных полей, сравнивают их с запомненными значениями и при их равенстве фиксируют значения градиентов дополнительных магнитных полей, от измерения к измерению меняют полярности компенсирующих и дополнительных магнитных полей, при этом компенсирующее псле становится дополнительным и наоборот, а о Физико- механических параметрах материала судят по усредненному значению градиентов напряженности дополнительных магнитных полей.1527567 тд опы(реррозонда гК чнКГфд/Фобоинт нопряженнаспо концтнотопомщи.г И, Рекунова ,Дидык Состав ректор Н,Коропь ех рковецкая едакт э 7505/49 НИИПИ Государственного 113035, НТ СССР Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 1 Г Ь ь о %ь Ф фчТираж 789 Подписноемитета по изобретениям и открытиям исква, Ж, Раушская наб., д, 4/5