Устройство для контроля пакетов пластин

ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ К АВТОРСКОМ ЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ110 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 1420563, кл. 0 01 й 33/12, 29.12.86. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАКЕТОВ ПЛАСТИН(57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля магнитных свойств и качества изготовления пакетов пластин из магнитомягкого материала, например пакетов, используемых при изготовлении магнитопроводов магнитных головок. Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей за счет определения толщины зазоров между пластинами. Устройство содержит магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и измерительной 3 обмотками и маг,.,Ж 1702327 А 1 нитопровод 4 с второй измерительной обмоткой 5, замыкающие контролируемый пакет 6 пластин, источник 7 переменного тока, токосъемный резистор 8 и ряд электронных блоков, Измеритель 19 потока фиксирует поток Фо в пакете 6, Показания измерителя 21 магнитодвижущей силы (МДС) пропорциональны величине среднего магнитного сопротивления пластины пакета 6 при заданной величине потока Фо. При этом результат не зависит от величины зазоров между пластинами пакета 6, так как распределение МДС по пластинам пакета 6 учитывается автоматически. Показания же измерителя 20 МДС пропорциональны суммарному сопротивлению зазоров. Возможность раздельной оценки магнитных свойств пластин и суммарной толщины зазоров между ними позволяет эффективно (Л воздействовать на процессы изготовления пакетов пластин, 2 ил.Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для контроля магнитных свойств и качества изготовления пакетов пластин из магнитомягкого материала, например пакетов, используемых при изготовлении магнитопроводов магнитных головок,Цель изобретения - расширение функциональных воэможностей эа счет опреде,;ления толщины зазоров между пластинами.На фиг.1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - схема : замещения магнитной цепи, поясняющая работу устройства,Устройство содержит первый магнитопровод 1 с намагничивающей 2 и первой измерительной 3 обмотками и второй магнитопровод 4 с второй измерительной обмоткой 5, замыкающие контролируемый пакет 6 пластин, источник 7 переменного тока, токосьемный резистор 8, первый 9, второй 10 и третий 11 выпрямители, сумматор 12, первый 13, второй 14, третий 15 и четвертый 16 блоки вычитания, первый 17 и второй 18 масштабирующие блоки, измеритель 19 потока, первый 20 и второй 21 измерители магнитодвижущей силы (МДС), при этом к выходам источника 7 подключены последовательно соединенные обмотка 2 и резистор 8, вывод которого через выпрямитель 10 подключен к входам блоков 14 и 15, Обмотка Зчерез первый выпрямитель 9 подключена к первым входам сумматора 12 блока 13 и через первый канал блока 17 к второму входу блока 15. Вторая измерительная обмотка 5 через третий выпрямитель 11 подключена к второму входу блока 13. выход которого соединен с измерителем 19, и к второму входу сумматора 12, выход которого через второй канал блока 17 подключен к второму входу блока 14, выход которого подключен к входу измерителя 20 МДС и через масштабирующий блок 18 к второму входу блока 16, первый вход которого соединен с выходом блока 15, а выход подключен к второму измерителю 12 МДС,Устройство работает следующим образом,Переменный ток с амплитудой с выхода источника 7 протекает по нэмагничиваащей обмотке 2 и создает магнитодвижущую силу (МДС) Гн =ЧЧ, где 6/ - число витков обмотки 2, которая индуцирует в первом магнитопроводе 1 магнитный поток с амплитудой Ф 1, разветвляющийся на потоки Фо в контролируемом пакете б и Фг во втором магнитопроводе 4. При этом уровень постоянного напряжения О 1 на выходе выпрямителя 10 пропорционален МДС Ен, а(1)Кггде Йм - магнитное сопротивление магнитопровода 1, равное магнитному сопротивлению магнитопровода 4, что обеспечивается изготовлением магнитопроводов разрезанием одного кольца по диаметру,Установка коэффициента передачи блока 17 может быть выполнена, например, следующим образом. В отсутствие контролируемого пакета б магнитопроводы 1 и 2 образуют замкнутую магнитную цепь, для которой справедливо соотношение Ен = =11 2 Рм. НапРЯжение О 4 = Км 1О 4 = =Км 1Кг (Ф 1 + Фг) с выхода второго канала блока 17 поступает на второй вход блока 14, на первый вход которого поступает напря- ЖЕНИЕ О 1= К 1 Гн С ВЫХОда ВЫПряМИтЕЛя 10, ИЗМЕНЕНИЕМ КОЭффИцИЕНта ПЕрЕдаЧИ Км 1 добиваются равенства нулю показаний измерителя 20 МДС, что соответствует условию О 1 = О 4 или с учетом того, что в отсутствие пакета б Ф 1 = фг, условию Км 1 Кг2 Ф 1 = К 12 Ф 1йм При этом обеспечивается выполнение соотношения (1),Таким образом при последующей работе устройства обеспечивается выполнение соотношений 35 40 45 50 55 ИМЕННО О 1 = К 1Гн, ГдЕ К 1 - КОЭффИцИЕНт пропорциональности, уровень напряжения Ог на выходе выпрямителя 9 пропорционален амплитуде магнитного потока Ф 1 в магнитопроводе 1 (Ог = Кг Ф 1, где Кг коэффициент пропорциональности), а уровень постоянного напряжения Оз нэ выходе выпрямителя 11 пропорционален амплитуде магнитного потока Фг в магнитопроводе4 (Оз = Кг Фг), При этом одинаковый коэффициент пропорциональности Кг для напряжений Ог и Оз обеспечивается идентичностью выпрямителей 9 и 11 и одинаковымчислом витков обмоток 3 и 5.На выходе сумматора 21 реализуется постоянный уровень О 4 = Кг (Ф 1 + Фг), а на выходе блока 13 - постоянный уровень Оз = =Кг (Ф 1 - Фг) и с учетом того, что Ф 1 - Фг = =1 Ъ, измеритель 19 фиксирует величину, пропорциональную потоку г 111, ответвляющемуся в контролируемый пакет 6.Первый масштабирующий блок 17, имеющий одинаковые коэффициенты передачи Км 1 по обоим каналам, слУжит ДлЯ фоРмиРования сигналов, пропорциональных падению магнитодвижущих сил соответственно Ем 1 на магнитопроводе 1 и Емг на магнитопроводе 4, и коэффициент передачи Км 1 установлен для конкретных размеров магнитопроводов 1 и 2 в соответствии с от- ношением(9) 10 20 25 30 40 45 50 55 О 4 = К 1(Ф 1 + Ф 2)Вм (2)О 2 = К 1 Ф 1 Вм, (3)где О 2 - напряжение на выходе первого1канала блока 17, С учетом соотношений (2)и(3) для постоянного уровня напряжения О 5на выходе третьего вычитающего блока 15справедливо соотношениеО 5= К 1(Ен - Ф 1Вм), (4)а для постоянного уровня напряжения Об навыходе блока 14 справедливо соотношениеОб = К 1(Ен- Вм (Ф 1 +%). (5)Из схемы замещения магнитной цепина фиг.2,где Во - среднее магнитное сопротивлениеотдельной пластины пакета 6; Фы - магнитный поток, ответвляющийся в 1-ю пластинупакета через Вз - магнитное сопротивлениезазоров между сосеДними пластинами; Г -магнитодвижущая сила, приложенная к 1-йпластине пакета б,видно, что МДС Г 1, приложенная к первой пластине, определяется выражениемЕ 1= Гн - Ф 1Вм, МДС Ги, пРиложеннаЯ к и-й(последней) пластине пакета б в силу параллельного соединения этой пластины с магнитопроводом 4, определяется выражениемЕи =Ф 2 Вм, а разность Л Е = Г 1-Е котораяравна падению МДС на (и)-ом последовательно соединенном сопротивлении зазоров, определяется выражением Л Е=Гн-Вм(Ф 1 + Ф 2) и с учетом (4) напряжениеО пропорционально МДС, приложенной кпервой пластине пакета бО 5 = К 1 Е 1, (6)а напряжение Об с учетом (5) пропорционально падению МДС на сопротивлениях зазоров Об= К 1 ЬЕ, (7) Поток Фо в 1-й пластине пакета б связан с магнитным сопротивлением Во пластины и приложенной к ней МДС Е выражением Г = Во Фо, суммирование по индексу обеих частей которого дает и иХ Фо Во= Х Е . (8)=1Значения слагаемых суммы, Г 1, а именно Е 1 и Г, - известны по результатам измерений (см.выше), а закон измерения Е 1 В дИаПаЗОНЕ (Г 1 И Ги) МОжЕт бЫтЬ ВЫЧИСЛЕН по известному числу пластин с необходимой точностью. В простейшем случае может быть задано линейное изменение Е 1 (которое с достаточной точностью реализуется при малой величине ответвляющегося в пакетЛР б потока Ф,), а именно Г 1 = Г 1 --(гдеПи - число пластин в пакете 6),которое при подстановке в (8) с учетом того, чтоФо 1 =Фодает ФоВо = иГ 1 --1= и (Г 1 - К Л Г).ЛГи Коэффициент передачи блока 18 устанавливают равным К (9) и в результате напряжение на выходе блока 16, а значит, и показания измерителя 21 МДС пропорциональныы с учетом (6),(7) и (9) величине среднего магнитного сопротивления пластины пакета 6 при заданной по условиям контроля величине Фо.При этом результат измерения не зависит от величины зазоров между пластинами пакета б, поскольку за счет определения величины ЛЕ и учета ее учитывается распределение МДС по пластинам пакета, Процесс измерений заключается в установке коэффициента передачи масштабирующего блока 18 равным рассчитанному для известного числа пластин в пакете значению К и последующей фиксации показаний первого измерителя 20, пропорциональных суммарному сопротивлению зазоров, и показаний второго измерителя 21, пропорциональных среднему магнитному сопротивлению пластин Во,Возможность раздельной оценки магнитных свойств пластин и суммарной толщины зазоров между ними позволяет 35 эффективно воздействовать на процессы изготовления пакетов пластин, Так при низком уровне магнитных свойств пластин за счет, как правило, механических напряжений, созданных в процесс склеивания и шлифовки, могут быть приняты меры по снижению пластичности пластин при малой толщине зазоров, увеличивающей вероятность возникновения замыканий между ними. При увеличении вихретоковых потерь могут быть приняты меры по увеличениютолщины зазоров и т,д.Таким образом, повышение информативности контроля в процессе изготовления позволяет существенно повысить качество и надежность изделий. Формула изобретения Устройство для контроля пакетов пластин, содержащее первый магнитопровод с первой измерительной и намагничивающей обмотками, второй магнитопровод, вторую измерительную обмотку, источник переменного тока, первый выход которого подключен к первому выводу намагничивающей обмотки, второй вывод которой подключен к первому выводу токосъемного резистора,1702327 ставитель С,Шумилхред М,Моргентал Горяч еда Заказ 454 Тираж Подписноевенного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 ри ГКНТ ССС И Госудд ьский комбинат "Патент город, ул,Гага на, 101 Производственно-и второй вывод которого соединен с вторым выходом источника переменного тока, первый выпрямитель, входы которого подключены к выводам первой измерительной обмотки, измеритель потока, два блока вычитания и первый измеритель магнитодвижущей силы, вход которого подключен к выходу первого блока вычитания, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет оп; ределения толщины зазоров между пластинами, оно снабжено вторым и третьим выпрямителями, Сумматором, третьим и четвертым блоками вычитания, двумя масштабирующими блоками и вторым измерителем магнитодвижущей силы, при этом первый вывод токосьемного резистора соединен с входом второго выпрямителя, выход первого вапрямителя соединен с первыми входами сумматора, первого блока вычитания и первого масштабирующего блока, второй вход которого подключен к выходу сумматора, второй вход которого соединен с вторым входом первого блока вы читания и выходом третьего выпрямителя,входы которого подключены к выводам второй измерительной обмотки, выходы первого масштабирующего блока соединены с первыми входами второго и третьего блоков 10 вычитания, вторые входы которых соединены с выходом второго выпрямителя, причем вход первого измерителя магнитодвижущей силы соединен с выходом второго блока вычитания и входом второго масштабирующе го блока, выход которого соединен с первымвходом четвертого блока вычитания, второй вход которого соединен с выходом третьего блока вычитания, а вход второго измерителя магнитодвижущей силы соединен с выхо дом четвертого блока вычитания,кая Корректор О,Кундрик