Устройство для неразрушающего конт-роля ферромагнитных изделий

О П И С А Н И Е 11,828058ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советскик Социалистических Реслублик(51) М. Кл.з6 011 Ч 27 61662/25-2 2) Заявлено 03.05,79 (2 иприсоединением зая Государственный комитет СССР(71) Заявител УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ ОНТРОЛЯ 20 Недостат ется низкая Цель изо контроля.м известного устроиства явлочность контроля.етения - повышение точнос Изобретение относится к неразрушающему контролю качества материалов и изделий и может быть использовано в черной и цветной металлургии, в машиностроении для сортировки материалов и изделий на группы качества, например для сортировки по маркам стали, по твердости и т. д.Известно устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее генератор, преобразователь, блоки выделения параметров изделий, пороговый блок сортировки и осциллограф 11.Недостатком известного устройства является низкая точность, определяемая невозможностью подавления влияния на измеряемый параметр мешающих факторов. Наиболее близким по технической сущности к описываемому изобретению является устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока возбуждения, преобразователь, блоки выделения измеряемого и мешающего параметров, счетно-решающий блок и индикатор 12 Поставленная цель достигается тем, чтосчетно-решающий блок выполнен пз последовательно соединенных двух делителей напряжения на каждый из выделяемых пара метров, двух сумматоров, вторые входы которых соединены с делителями постоянного напряжения, и двух пороговых элементов, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего парамет ра, и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий; на фиг. 2 - 15 пример двухмерной диаграммы качестваизделий в координатах а и Р сигнала преобразователя, где а - измеряемый параметр, р - мешающий параметр.Устройство содержит последовательносоединенные генератор 1 тока возбуждения, преобразователь 2, взаимодействующий с объектом 3 контроля, блоки 4, 5 выделения измеряемого и мешающего параметров, счетно-решающий блок б и индикатор 7.25 Счетно-решающий блок выполнен из последовательно соединенных двух делителей 8, 9 и 10, 11 напряжения на каждой из выделяемых параметров, двух сумматоров 12, 13 и 14, 15, вторые входы которых соедине ны с делителями 1 б, 17, 18 и 19 постоянно 8280585 10 Р=а,я+В,а:6 +А,(2) го напряжения, и двух пороговых элементов 20, 21 и 22, 23, вторые входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего параметра, и схемы 24 совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.Сущность работы описываемого устройства заключается в следующем.Для контроля можно выбрать два таких параметра а и р сигнала преобразователя (например, проекции вектора сигнала на различные напряжения или различные гармонические составляющие сигнала), чтобы параметры а и Р различных градаций (групп) качества изделий занимали на плоскости, по одной оси которой откладывается а, а по другой 13, определенные, не перекрывающие друг друга области, Связь контролируемых физических параметров изделия и параметров сигнала преобразователя может носить достаточно сложный характер, поэтому и форма области различных градаций качества может быть сложной, но с достаточной для практики точностью эти области можно ограничить с нескольких (в частном случае с четырех) сторон прямыми линиями, Счетно-решающий блок и определяет, лежит ли точка с параметрами а и Р внутри области, ограниченной прямыми.Диаграмма (фиг. 2) содержит три криволинейных области (тонкие линии), соответствующие первой 1, второй 11, третьей 111 группе (градиации) качества контролируемого изделия. Каждая из областей с некоторой допустимой погрешностью представляется в виде четырехугольника, ограниченного отрезками (толстые линии) прямых линий (штриховые линии). Например, группа качества 11 ограничена снизу прямой 1.ь сверху - прямой 1., справа - прямой 1.з, слева - прямой Е. В данном частном случае представлена диаграмма, на которой соседние области имеют общую границу (например, линия 1, является общей границей для областей 1 и 111). Могут быть также случаи, когда области изолированы одна от другой.Уравнения линий Е и 1. имеют вид: где с - номер линий ( = 1, 2);а; - постоянный коэффициент, равный тангенсу угла наклона прямой к оси а (угол отсчитывается от положительного направления оси а против часовой стрелки); В; - координата пересечения прямой с номером 1 и оси Р,Уравнения линий Ез и Ь 4 имеют вид: где / - номер линии ( = 3, 4);б, - постоянный коэффициент, равный тангенсу угла наклона прямой к оси р (угол 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 отсчитывается от положительного напряжения осипо часовой стрелке);А, - координата пересечения прямой с номером ) и оси а.Например, область 11 можно охарактеризовать тем, что всякая ее точка М (с координатами а, и ,) лежит выше линии ниже линии 1., левее линии 1.з и правее линии Е Математически эти условия можно записать следующим образом: а, я+ В, --а, + В, (3) 6 Р,+ Аа-" Ь,+ А,. (4) Аналогично могут быть охарактеризованы области 1 и 11. Таким образом, для того, чтобы определить, к какой группе качества относится изделие, достаточно определить, к какой области диаграммы относится точка, имеющая координаты а и Р, равные параметрам сигнала преобразователя, взаимодействующего с данным изделием, а для этого необходимо осуществить проверку неравенств (3) и (4) для каждой нз областей диаграммы.Предлагаемое устройство работает следующим образом.Генератор 1 тока возбуждения заданной формы обеспечивает питание преобразователя 2 током заданной величины, В силу зависимости электромагнитных параметров материала изделия (электропроводности, магнитной проницаемости и т. д,) от физических параметров, подлежащих контролю н определяющих группу качества, выходной сигнал преобразователя также зависит от качества изделия. Сигнал преобразователя поступает в блоки 4, 5 выделения параметров сигналов преобразователя, которые вырабатывают постоянные напряжения, пропорциональные им.Эти напряжения, поступают на счетно-решающий блок б, который позволяет определить принадлежность точки с координатами а и р к соответствующей области диаграммы.Сумматоры 12, 13 и 14, 15 задают уравнения прямых, ограничивающих область данной группы качества (Ьь 1 Ь и 1,).В каждом сумматоре происходит суммирование двух напряжений. Например, на входы сумматора 12 поступают напряжения с делителей 8 и 1 б, напряжение на выходе сумматора 12 задается линией 1.ьС выходов сумматоров напряжения поступают на пороговые устройства 20 - 23. На один вход каждого порогового устройства поступает напряжение параметра (а или Р), а на другой вход - напряжение с выхода сумматора, которое является пороговым. Например, на один вход порогового устройства 20 поступает напряжение параметра Р, а на другой - с выхода сумматора 14. В пороговом устройстве происходит сравнение этих двух напряжений. Пороговое устройство вырабатывает логический сигнал 1, если напряжение параметра выше порогового напряжения (выходного напряжения сумматора 12). В противном случае вырабатывается логический сигнал О. Таким образом, пороговое устройство 20 вырабатывает сигнал 1, если точка с параметрами а и 1 З лежит выше линии Аналогично работают и остальные пороговые устройства. Пороговое устройство 21 вырабатывает логический сигнал О, когда точка с параметрами а и р лежит 1 шже линии Ь 2, пороговое устройство 22 вырабатывает логический сигнал О, когда точка лежит левее линии 1.з, и пороговое устройство 23 вырабатывает логический сигнал 1, когда точка лежит правее линии 1 С выходов пороговых устройств 20, 23 сигналы поступают на прямые, а с выходов пороговых устройств 21, 22 - на инверсные входы схемы 24 совпадения. Таким образом, в пороговом устройстве 20 происходит проверка выполнения левой части неравенства (3), в пороговом устройстве 22 - правой части неравенства (4), в пороговом устройстве 23 - левой части неравенства (4). Если неравенства выполняются, то на прямые входы схемы 24 совпадения поступают сигналы 1, а на инверсные - сигналы О. В этом случае схема совпадения вырабатывает сигнал 1, что соответствует попаданию точки с параметрами а и р в область, характеризующую качественные изделия. Формула изобретенияУстройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока возбуждепия, преобразователь, блоки 10 выделения измеряемого н мешающего параметров, счетно-решающий блок и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, счетно-решающий блок выполнен из последовательно 15 соединенных двух делителей напряженияна каждый из выделяемых параметров, двух сумматоров, вторые входы которых соединены с делителями постоянного напряжения, и двух пороговых элементов, вторые 20 входы которых соединены с выходом блока выделения мешающего параметра, и схемы совпадения, входы которой соединены с выходами пороговых элементов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Неразрушающие испытания, кн. 2,Справочник под ред. Р. Мак-Мастера,Знергия, М.-Л., 1965, с. 190 - 196.30 2. Авторское свидетельство СССРМ 416606, кл. б 01 Х 27/86, 1971 (прототип),Заказ 915/11 Изд.311 Тираж 915НПО Поиск Государственного комитета СССР по делам изобр113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5пография, пр, Сапунова,Подписноений и открытий