Устройство для измерения параметровферромагнитных материалов

(и 822099 Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ИТВЛЬСТВУ(22) Заявлено 060779 (21) 2790031/18-21с присоединением заявки Йо -(51 М. Кл. О 01 й 33/12 ГосударственныЯ омтет СССР по делам нзобретеииЯ и отрытиЯ53) УДК 621,317. .44(088,8) Дата опубликования описания 150481(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТР ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ 2 а повышение тородействия. Изобретение относится к измерительно-информационной технике, а имен. но к устройствам неразрушающего магнитного контроля физико-механических характеристик и структуры ферромагнитных изделий после поверхностного и объемного упрочнения, например, термической и химико-технической обработкой и наклепом по остаточной на магниченности, и предназначен для быстродействующего автоматического измерения физико-технических показателей качества серийных изделий, например твердости, глубины упрочненного слоя, предела прочности, коррелирующих с остаточной намагниченностью, и контроля (сортировки, разбраковки статической оценки процента брака по структуре и обобщенным прочностным характеристикам).Известно устройство для разбр ковки постоянных магнитов, содержащее намагничивающее устройство, прогржмное устройство, поворотное и измерительное устройства 1 1.Однако точность измерения и быстродействие такого устройства недостаточны.Цель изобретеыия чности измерения и быст Для достижения этой цели в устройство, содержащее индукционный преобразователь, связанный с намагничивающим блоком, исполнительным механизмом и переключателем рода работ, формирователь строб-импульсов и блок управления, введены соединенные с переключателем рода работ генератор калиброванных сигналов и старт-стопный элемент, связанные со входом последнего синхронный детектор, генератор с задержанной обратной связью и управляющий блок, одновременно подключенные к выходу формирователя строб-импульсов, подключенные к уп" равляющему блоку последовательно соединенные управляемый делитель частоты, элемент совпадения, интегратор, блок сравнения и счетчик, входом подключенный к исполнительному механизму, задатчий порогов, связанный со вторыми входами блока сравнения, третий вход которого соединен с первым выходом блока Управления, делитель частоты, вход которого подключен к выходу генератора с задержанной обратной связью и второму входу управляемого делителя частоты, а выход - ко входу блока управления, и последовательно соединенные с последнимного детектора 7 формируется однополярный импульс, поступающий на входмодулятора 9, осуществляющего времен,ное квантование аналогового сигналас равномерным шагом, и амплитудновременного преобразователя 10, кото 60 модулятор и амплитудно-временной преобразователь, выход которого соединен со вторыми входами управляющего блока и элемента совпадения, при этомвыходпереключателя рода работ подключен ко входу Формирователя сробимпульсов, ко вторым входам геиера 5 тора с задержанной обратной связью и синхронного детектора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а выход блока управления соетдинен с третьим входом управляющего блока, своим вторым выходом подключенного ко второму входу интегратора,На Фиг. 1 представлена структурная схема цифрового магнитного анализатора, на фиг. 2 - временные диаграммы работы основных узлов цифрового анализатора.Магнитный анализатор для контроля физико-технических показателей Ферромагнитных изделий по остаточной на магниченности содержит. индукционный преобразователь 1, намагничивающий блок 2 с раэмагничивающим устройством с дозированным размагничиванием и с намагничивающим устройством с 25 распределением деталей, исполни-тельный механизм 3, старт-стопный элемент 4, генератор 5 калиброванных сигналов, переключатель б рода работы, синхронный детектор 7, Формирователь 8 строб-импульса, модулятор 9, амплитудно-временной преобразователь 10, генератор 11 с задержанной обратной связьюделитель 12 час-. тоты, блок 13 управления измерительного тракта, элемент 14 совпадения, интегратор 15 управляющего блока 16 управляемого делителя 17 частоты, блок 18 сравнения с блоком 19 логики задатчиков порогов, счетчик 20 статисиеской оценки бракованиых деталей. 40Устройство работает следующим образом.В режиме измерения деталь первоначально попадает в намагничивающий блок 2, в котором осуществляется на магничивание ее до насыщения в постоянном поле, и далее последняя попадает в блок доэированного размагничивания в слабом переменном поле частотой 50 Гц строго определенной 50 длительности зондирующего воздействия. Под собственным весом деталь пролетаетчерез дифференциальный индукционны преобразователь 1, в котором форуется сигнал (фиг. 2), поступающий через переключатель 6 рода рабо-ты на вход синхронного детектора 7, ,работа последнего синхрониэируется формирователем 8 строб-импульса, вследствие .этогона выходе синхронрый осуществляет перевод амплитудно-импульсной модуляции в широтную (интервал). Формирование сигнала управления импульсного модулятора обеспечивает реализацию временного квантования с равномерным шагом и реализуется цепью, состоящей из генератора 11 с задержанной обратной связью, делителя 12 частоты, блока 13 управления измерительного тракта. Наличие указанной цепи позволяет реализовать известный метод средних узлов численного интегрирования, и в совокупности с синхронным детектором 7, формирователем 8 строб-импульса, импульсным модулятором 9, амплитудно-временным преобразователем 10 образуют узел преобразования аналогового сигнала в дискретный широтно-модулированный сигнал, который соединен с узлом обработки информации.Узел обработки информации состоит иэ цифрового интегратора 15, который соединен с выходом элемента 14 совпадения, на первый вход которого поступает широтно-модулированный сигнал с выхода амплитудно-временного преобразователя 10, а на второй вход последнего - квантующие импульсы, частота которых управляется делителем 17 частоты, на управляющие входы которого поступает информация с управляющего блока 16 цифрового интегратора и компенсации концевой погрешности.Сортировка деталей по трем классам годности по остаточной намагниченности осуществляется блоком 18 сравнения с блоком 19 логики, на первые входы которого поступает информация в двойном параллельном коде с цифрового интегратора 15, а вторые входы последнего соединены с блоком 19 логики задатчиков порогов, причем синхронизацию цифрового блока 18 сравнения с блоком 19 логики осуществляет блок 13 управления измерительного тракта по импульсу О ,т,е. по завершению процесса измерения. С выхода цифрового блока 18 сравнения управляющие импульсы поступают на соответствующие входы ключей исполнительного механизма 3, управляющих соответствующими лотками. Для расширения функции полной возможности анализатора предусмотрена возможность статической оценки процента брака, регистрируемая счетчиком 20 этого узла.Рассмотрим работу магнитного анализатора в режиме калибровки и метрологической поверки.Для этой цели в цифровом магнитном анализаторе предусмотрен генератор 5 калиброванных сигналов и старт-стОпный элемент 4, синхронизируемый формирователем 8 строб-импульса и обеспечивающий проведение метрологической поверки на комплексе трех приборов:0 20 вольтметра средних значений, частотомера и генератора, и работающий на принципе "вырезки" иэ непрерывного сигнала одной положительной полу- волны.Для осуществления калибровки йспользуется генератор 5 калиброванных сигналов 5, определяющий длительность импульса (=40 мс) треугольной формы и постоянной амплитуды с той же частотой повторения.Вследствие того, что возможен уход коэффициента передачи измерительного тракта из-эа медленных Флуктуации параметров, например температуры и старения деталей, необходимо перед измерением производить калибровку, заключающуюся в том, что за несколько итераций добиваются истинных показаний, что достигается осуществлением ручной подстройки коэффициента преобразования амплитудно-временного преобразователя 10. формула изобретения Устройство для измерения параметров ферромагнитных материалов, содержащее индукционный преобразователь, связанный с намагничивающим блоком, исполнительным механизмом и переключателем рода работ, Формирователь строб-импульсов и блок управления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и быстродействия, в него дополнительно введены соединенные с переключателем рода работ генератор калиброванных сигналов и старт-стопный элемент, связанные со входом последнего синхронный детектор, генератор с эадержанной обратной связью и управляющий блок, одновременно подключенныек выходу формирователя строб-импульсов, подключенные к управляющему блоку последовательно соединенные управляемый делитель частоты, элементсовпадения, интегратор, блок сравнения и счетчик, входом подключенныйк исполнительному механизму, задатчик порогов, связанный со вторымивходами блока сравнения, третий входкоторого соединен с первым выходомблока управления, делитель частоты,вход которого подключен к выходу генератора с задержанной обратнойсвязью и второму входу управляемого делителя частоты, а выход - ковходу блока управления, и последовательно соединенные с последним модулятор и амплитудно-временной преобразователь, выход которого соединенсо вторыми входами управляющего блока и элемента совпадения, при этомвыход переключателя рода работ подключен ко входу формирователя стробимпульсов, ко вторым, входам генератора сзадержанной обратной связью исинхронного детектора, выход которого соединен со вторым входом модулятора, а выход блока управления соединен с третьим входом управляющегоблока, своим вторым выходом подключенного ко второму входу интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Проблемы магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры. Тезисы докладов Всесоюзного научно.технического совещания. Л 18.04.72. с. 133-137, 20 б.