Имитатор градиента магнитного поля для поверки средств магнитного контроля листовых ферромагнитных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛ)5 6 01 В 33/02 Е Е К мпуль- стройОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССРГОСПАТЕНТ СССР) ИСАНИЕ И 0 ОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ(71) Институт прикладной физики АН БССР и Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР (72) В,Ф.Матюк и В,Л,Цукерман(56) Авторское свидетельство СССР М 875315, кл. 6 01 В 33/00, 1981.Авторское свидетельство СССР М 179950, кл. 6 01 й 33/02, 1980.(54) ИМИТАТОР ГРАДИЕНТА МАГНИТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ПОВЕРКИ СРЕДСТВ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ЛИСТОВЫХ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (51) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для поверки средств магнитного контроля лисИзобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для метрологического обеспечения средств магнитного контроля,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.На фиг.1 представлена функциональная схема устройства,На фиг.2 представлен вариант функциональной схемы блока памяти.На фиг.3 представлен вариант функциональной схемы блока управления.На фиг,4 представлена форма и сам магнитного поля, формируемого у ством,Устройство состоит из последовательно соединенных первого управляемого генератора 1 импульсов. реверсивного счетчика товых ферромагнитных материалов, Имитатор содержит управляемые генераторы импульсов, реверсивный счетчик импульсов, блок памяти, преобразователь тока, меру градиента магнитного поля, блок ввода скорости движения листа, счетчик импульсов, блок управления, блок вводя протяженности намагниченного участка, сумматор, блок деления, блок ввода длительности намагничивающих импульсов, блок перемножения. Имитатор имеет расширенные функциональные воэможности за счет моделирования изменения во времЕни градиента напряженности магнитного поля, воздействующего на поверяемое средство, с учетом размеров намагниченного участка листа, скорости перемещения листа и длительности намагничивающих импульсов. 4 ил.(РС) 2 импульсов, блока 3 памяти, включаю- а щее запоминающее устройство 15, цифроа- (р налоговый преобразователь 16 и фильтр 17 низкой частоты, преобразователя 4 тока и меры 5 градиента магнитного поля, последовательно соединенных блока 6 ввода скорости движения листа, второго С управляемого генеоатора 7 импульсов, счет- ф чика 8 импульсов и блока 9 управления, вы- ход которого связан с входом управления реверсивного счетчика 2 импульсов, а вто- д рой вход - с выходом реверсивного счетчика 2 импульсов, последовательно соединенных блока 10 ввода протяженности намагниченного участка, сумматора 11 и блока 12 деления, выход которого соединен с управляющим входом первого управляемого генератора 1 импульсов, последователь 1824601но соединенных блока 13 ввода длительности намагничивающих импульсов и блока 14перемножения, выход которого соединен свторым входом сумматора 11, причем выходблока 6 установки скорости движения листа 5соединен с вторыми входами блока 12 деления и блока 14 перемножения,В качестве блока 6 ввода скорости движения листа, блока 10 ввода протяженностинамагниченного участка и блока 13 ввода 10длительности намагничивающих импульсовмогут быть использованы, например, потенциометры, с которых снимаются сигналыпропорциональные соответственно скорости движения листа, протяженности намагничен ного участка и длительностинамагничивающих импульсов.При движении намагниченный участокферромагнитного листа проходит мимо магниточувствительных элементов поверяемого средства магнитного контроля за времят = - +(1) где- протяженность намагчниченного участка листа, измеренная принамагничивании в статике: ч - скорость движения листа;- длительность намагничивающих импульсов.Так как градиент магнитного поля, создаваемый мерой, пропорционален току,протекающему через нее, а его распределение в пространстве определяется конструкцией меры, то для моделированияимпульсов магнитного поля, воздействующих на магниточувствительные элементыповеряемого средства магнитного поля, необходимо сформировать через обмотки меры калиброванные по амплитуде импульсытока, частота которых определяется частотой намагничивающих импульсов (или рас-стоянием между намагниченными 40участками), длительность определяется посоотношению (1), а форма определяетсяформой распределения градиента напряженности поля намагниченного участка, измеренного на покоящемся листе (см. фиг,4), 45Устройство работает следующим образом,С блока 6 ввода скорости движения листа на вход второго управляемого генератора 7 импульсов и на вторые входы блока 12 50деления и блока 14 перемножения поступает напряжение, пропорциональное скорости ч движения листа, С выхода блока 10ввода протяженности намагниченного участка на сумматор 11 поступает напряжение, 55пропорциональное протяженностинамагниченного участка листа, измеренной в статике, С блока 13 ввода длительностинамагничивающих импульсов на вход блока14 перемножения поступает напряжение,пропорциональное длительности 1 нэмэгничивающих импульсов поверяемого средства магнитного контроля, В результате нэ выходе блока 14 перемножения появляется сигнал, пропорциональный ч, , на выходе сумматора 11 - сигнал, пропорциональный ( + ч 1), э нэ выходе блока 12 деления - сигнал, пропорциональныйч 1+ч 1 гПервый управляемый генератор 1 импульсов формирует импульсы 01 с частотой2 й11 -, где й - емкость реверсивноготсчетчика 2, соответствующая числу значений градиента напряженности поля намагниченного участка, записанных в блоке Э памяти, Выходные импульсы первого управляемого генератора 1 импульсов поступают ча вход реверсивного счетчика 2 импульсов, Выходной код счетчика, изменяющийся во времени с частотой Г 1, поступает на адресные входы блока 3 памяти. в котором хранится информация о распределении градиента напряженности поля намагниченного участка, измеренного на покоящемся листе. Выходная информация, снимаемая с блока 3 памяти, преобразуется преобразователем 4 тока в величину тока, который проходит через обмотки меры 5 градиента магнитного поля и создает в ее рабочих областях магнитное поле с соответствующим градиентом. Ввиду того, что распределение градиента напряженности поля намагниченного участка листа симметрично относительно его центра, то в блоке Э памяти хранится информация только о половине намагниченного участка: от края до центра (см. фиг.4). Формирование полного импульса производится пузем последовательного перебора адресов блока 3 памяти сначала в прямом, а затем в обратном направлении, Такой режим достигается следующим образом. Когда при прямом счете реверсивного счетчика 2 импульсов происходит его полное заполнение (то есть перебраны все адреса блока 3 памяти), срабатывает блок 9 управления (триггер 18 от сигналов схем ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, И 21), переключая реверсивный счетчик 2 в положение обратного счета. Начинается перебор адресов блока 3 памяти в обратном направлении. При достижении содержимым реверсивного счетчика 2 нулевого значения он блокируется сигналом с блока 9 управления (с выхода триггера 19 на фиг.З), Формирование импульса. закончено, Следующий такт формирования импульсов начинается после1824601 иг переполнения счетчика 8 импульсов. По сигналу переполнения счетчика 8 импульсов блок 9 управления разблокирует реверсивный счетчик 2 импульсов и процесс формирования повторяется, Аммплитуда импульса тока в мере 5 градиента магнитного поля определяется коэффициентом преобразования преобразователя 4 тока. Таким образом, производя последовательный перебор адресов блока 3 памяти с частотой 1 и преобразуя его выходную информацию в величину тока, которыЯ проходит через меру 5 градиента магнитного поля, формируют импульс магнитного поля, величина и форма которого во времени подобна форме градиента магнитного поля (воздействующего на магниточувствительные элементы поверяемого средства контроля от движущегося локально с двух сторон намагниченного листа с учетом размеров намагниченного участка в статике (учитываются параметры намагничивающего устройства), скорости перемещения листа (учитывается время прохождения намагниченного участка мимо магниточувствительных элементов) и длительности намагничивающих импульсов (учитывается "размазывание" намагниченного участка при намагничивании в движении), Частота следования (при заданном расстояниимежду точками контроля определяется скоростью движения листа. Формула изобретения Имитатор градиента магнитного полядля поверки средств магнитного контроля листовых ферромагнитных материалов, со держащий первый управляемый генераторимпульсов, счетчик импульсов, меру градиента магнитного поля и блок управления, отличающийся тем,что,с целью расширения функциональных возможно стей, в него введены последовательно соединенные реверсивный счетчик импульсов, блок памяти и преобразователь тока, включенные между первым управляемым генератором импульсов и мерой градиента 15 магнитного поля, последовательно соединенные блок ввода скорости движения листа и второй управляемый генератор импульсов. соединенный через счетчик импульсов с первым входом блока управления, 20 выход и второй вход которого соединенысоответственно с входом управления и выходом реверсивного счетчика, последовательно соединенные блок ввода протяженности намагниченного участка, 25 сумматор и блок деления, выход которогосоединен с управляющим входом первого управляемого генератора импульсов, последовательно соединенные блок ввода длительности намагничивающих импульсов и ЗО блок перемножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, причем выход блока ввода скорости движения листа соединен с вторыми входами блока деления и блока перемножения.Ф о йглтл яалаоеврРС Фиг, 4Составитель В, МатюкТехред М.Моргентал Корректор Н, Корол Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открцтиям при ГКНТ СССР 1 б 035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5