Магнитошумовой датчик

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕВЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(51)й)т). КЛ. 6 01 В 33/02 6 01 М 27/83 РтеуАвретеенный квинтет СССР но делен нзевретеннй н открытий(72) Авторы изобретения В.И.Васильев, Г.О.Давыденко и А,В.Андр с явнтель 4) НАГНИО 111 УНОВОй ДА 1(1 И( Ительнмене вляющие маг ормал ьные с намагничен паратурных рность и т и е ни ом здели являет- ределять тение относится к измериехнике и может .найти приметаллургии и машиностроастности при электромагнитроле механических напряжений х из ферромагнитных мате алов.По основному авт.св. н 842654 известен магнитошумовой датчик, содержащий магнитопровод с перемагничивающей катушкой и три ортогонально ориентированные измерительные катушки, в котором две измерительные катушки выполнены в виде П-образного контура, а третья - в виде плоской рамки, кон 15 тактирующей с контролируемым изделием, причем измерительные катушки установ-. лены в одном корпусе, а рабочие торцы двух измерительных катушек, выполненных в виде П-образного контура, размещены в рабочей плоскости третьей измерительной катушки 11 1;Недостатком этого датчикася то, что он не позволяет оп моментов скачков н здополнительных ап Рснижающих достове очностьконтроляЦель изобретения - повышение точности.Укаэанная цель достигается тем,что в магнитошумовом датчике катушкав виде плоской рамки представляет собой четыре последовательно соединенные квадратные секции обмоток, каждаяиз противолежащих секций намотанавстречно и имеет длину средней линиинамотки, меньшую постоянной затуханиянамотки, меньшую постоянной затуханияскачков намагниченности,На фиг.1 изображена конструкциямагнитошумового датчика; на фиг.2плоская составная измерительная рамка; на фиг.3 - пояснение принципаизбирательности уменьшенной в размерах обмотки только к нормальнымсоставляющим скачков намагниченности.3 934Магнитошумовой датчик содержит магнитопровод 1, перемагничивающую катушку 2 и взаимно ортогональные измерительные катушки 3-5 (последняя составлена из четырех последовательно соединенных квадратных секций обмоток 6-9) установленные в одном корпусе 1 О.Измерительные катушки 3 и 4 выполнены в виде П-образного контура, рабочие торцы 11 которых размещены в рабочей плоскости 12 третьей измерительной катушки, выполненной в виде плоской рамки и состоящей из четырех квадратных секций обмоток 6-9, имеющих поперечное сечение 13 и соединенных последовательно перемычками 14.Иагнитошумовой датчик работает следующим образом.Иагнитопровод 1 с перемагничивающей катушкой 2 и корпус 10 с измерительнымии катушками уст анавли вают ся на поверхности контролируемого иэделия 15.Перемагничивающая катушка 2 запитывается низкочастотным сигналом, в результате чего циклически изменяющееся магнитное поле, проходя через магнитопровод 1 и контролируемое изделие 15, перемагничивает последнее,Продольное и поперечное составляющие возникающих при этом магнитных шумов регистрируются соответственно измерительными П-образными катушками 3 и 4. Плоская измерительная катушка 5 в силу своих конструктивных особенностей регистрирует только нормальные составляющие магнитного шума. 399 5 1 О 15 Сущность избирательности этой катушки только к нормальным составляющим магнитного шума заключается в том, что для плоской квадратной обмотки с длиной средней линии намотки 42 (где 7 - длина одной из четырех сторон (фиг.3) средней линии намотки) чувствительность к продольным и поперечНым составляющим магнитных шумов является удовлетворительной только для ЭК (где К - постоянная затухания скачков намагниченности, которая в среднем имеет значение порядка 10 мм). При уменьшении же ниже этой критической величины наблюдается резкое падение уровня ЗДС от этих составляющих и при Ф 0,25 К он уже 20 25 30 Э 5 ю 45 составляет 07 от максимального, При этом средняя линия намотки имеет длину 0,25 К 4=Кмм.Резкое падение уровня объясняется тем, что при ЬК (фиг.3) расстояние от листа скачка (точка А) до дальней стороны рамки (точка В) и ближней (точка С) существенно разнятся, и на участке А 8 (он соизмеряем с постоянной затухания поля скачка) происходит в большей степени затухание поля скачка, чем на АС, который является почти на порядок меньшим постоянной захутания, и ЭДС, наведанная в ветвях обмотки со стороны точки С, значительно превышает ЭДС, наведенную со стороны точки 8. И несмотря на то, что в противоположных ветвях будут наводиться вычитающиеся ЭДС, их разность будет достаточно большой и обеспечит необходимую чувствительность. При малых же 2 (ЬО 25 К т.е. 4 ЬК) участки АВ и АС (фиг.3) соизмеримы между собой и почти на порядок меньше постоянной затухания, а результирующая ЭДС оказывается весьма малой, что и дает практически нулевую чувствительность к продольным и поперечным составляющих скачков намагниченности.К нормальным же составляющим скачков намагниченности такие размеры обмотки (0,25 К, т.е, 4 ЬК) позволяют сохранить удовлетворительную чувствительность благодаря тому, что во всех ее ветвях наводятся суммирующиеся (а не вычитающиеся) ЭДС от нормальных составляющих.Для получения информации со всех участков, прилежащих к торцам П-образных катушек 3 и 4, предлагается использовать четыре секции обмоток 6-9, каждая из которых расположена по центру одного из П-образных торцов. Для ослабления влияния дискретныхсоставляющих перемагничивающего поля,противолежащие секции обмоток 6-9намотаны попарно встречно (по наводимой в них ЭДС от потоков рассеиванияперемагничивающего поля (направлениянамотки указаны стрелками),а все четыре соединены между собой последовательно (фиг.2). Интенсивность ЭДС отмагнитных шумов при встречном включении не уменьшается, так как она является следствием стационарно случайного процесса,Предлагаемый магнитошумовой датчик позволяет зарегистрировать нормальные составляющие скачков намагниченности без аппаратурной обработки, что значительно повышает достоверность и точность контроля, а также упрощает схему и снижает затраты на аппаратурную реализацию процесса косвенного выделения нормальных составляющих магнитного шума из суммарного сигнала от продольных, поперечных и нормальных составляющих.формула изобретенияМагнитошумовой датчик по авт.св, Н 842654, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, катушка в виде плоской рамки представляет собой четыре последовательно соединенные квадратные секции об- Б моток, каждая из противолежащихсек"ций намотана встречно и имеет длину средней линии намотки, меньшую постоянной затухания скачков намагниченности.оИсточники информации у принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССРМ 842654, кл. С 01 Я 33/02, 1979+ Н Составитель И. КесоянРедактор А.йотыль Техред А. Бабинец Корректо рицен и ее ееЕЕ ВШЮ ЕТираж 717 ПодписноеИПИ Государственного комитета СССРо делам изобретений и открытий035, Москва, ЖРаушская наб., д,4 929/41 ВНИ