Устройство для измерения параметров движущихся ферромагнитных изделий

.т а ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ МУ СВИДЕТЕЛЬС В 10кладной физикиное конструкторскоеизводством АН БССРВ.Ф.Матюк, И,И.Линде С между парой нащнх соленоидов и точувствительных расстояни магничива парой маг элементовскоростьруемого н ижения контролиелия 1,число (и = и -на ально у 3 уд сле 1 ф пери тактЭ фования импульсов енератора. о ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ(7 1) Институт приАН БССР и Центральбюро с опытным про. (54) (57) 1. - УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗЮРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее два намагничивающих соленоида и два магниточувствительных элемента, генераторимпульсовтока, связанный с намагничивающим соленоидами, и регистратор,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности и помехоустойчивости, оно снабжено двумяпиковыми детекторами, двумя блокамипамяти, блоком измерения среднегогеометрического сигнала и тактовымгенератором, выход которого соединен с генератором импульсов тока и управ ляющими входами блоков памяти, выходы магниточувствительных элементов через соответствующие пиковые детекторы и блоки памяти соединены с входами блока измерения среднего гео метрического сигналов, выход которог подключен к регистратору а установочные входы пиковых детекторов связаны с генератором импульсов тока2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что период сле дования импульсов тактового генератора удовлетворяет условию;Изобретение относится к исследованиям физических и химическихсвойств металлов и сплавов и, в частности, может быть использовано длянеразрушающего контроля механическихсвойств листового проката сталей впотоке производства.Известен способ для определениятвердости ферромагнитных материалов,заключающийся в импульсном намагни- Ючивании контролируемого материала.и последующем считывании поля остаточного следа. Устройство для осуществления способа содержит намагничивающую и считывающую головки. 15Намагничнвающая головка питается отимпульсного генератора. Изменениесигнала за счет колебаний зазора между контролируемым материалом и считывающей головкой частично компенси- Оруют за счет изменения амплитудынамагничивающих импульсов, осуществляемого с помощью отрицательной обратной связи, выполненной в видестирающей обмотки на намагничивающей головке.Однако известный способ и устройство не позволяют получить стабильные результаты контроля. Этообъясняется тем, что контролируемый ЗОматериал не доводят домагнитногонасыщЕния так как отрицательная обратная связь при насыщении не работает. Особенно сильно нестабильностьмагнитного следа сказывается при контуроле изделий толщиной более 4 мм.Кроме того, ослабление влияния ко"лебаний зазора на результаты контрЬля возможно только в узком интервале, когда сигнал, возникающий из-за 4 Оизменений зазора, намного меньше сигнала, несущего информацию о механических свойствах,Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных материалов в форме протяженных прутков,лент и профильного проката, содержащее два 50магниточувствительных элемента, расположенных в одной плоскости по про- .дольной оси устройства, а выходы магниточувствительных элементов подключены к регистратору. 55 Отстройка от влияния вибрационныхколебаний контролируемого изделияпроисходит за счет того, что магнитное пятно, нанесенное с двух сторон изделия с помощью намагничивающих1элементов, при отклонении в сторону одного из магниточувствительных элементов увеличивает сигнал в нем, а во втором магниточувствительном элементе сигнал одновременно уменьшается, при этом сумма обоих сигналов остается постоянной.Однако область отстройки от влияния вибрационных колебаний относительно плоскости прокатки ограничена из-эа того, что градиент нормальной составляющей остаточного поля локально намагниченных областей контролируемого изделия является не линейной, а сложной функцией смещения контролируемого изделия относительно плоскости, совпадающей с направлением прокатки изделия. Кроме того, иэделие при движении смещается не только параллельно плоскости прокатки, но и поворачивается относительно нее, что приводит к разности фаз выходных сигналов магниточувствительных элементов, причем величина этой разности фаз зависит от угла поворота. При этом помимо сигнала от пятна устройство регистрирует и сигнал помехи, возникающий вследствие наличия поля рассеяния намагничивающих соленоидов., что снижает точность контроля.Цель изобретения - повышение точности помехоустойчивости.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее два намагничивающих соленоида и два магниточувствительных элемента, генератор импульсов тока, связанный с намагничивающимн соленоидами, и регистра-. тор, снабжено двумя пиковыми детекторами, двумя блоками памяти, блоком измерения среднего геометрического сигнала и тактовым генератором, выход которого соединен с генератором импульсов тока и управляющими входами блоков памяти, выходы магниточувствительных элементов через соответствующие пиковые детекторы и блоки памяти соединены с входами блока измерения среднего геометрического сигнала, выход которого подключен к регистратору, а установочные входы пиковых детекторов связаны с генератором импульсов тока.Кроме того, период следования .импульсов тактового генератора удовлетворяет условию-п.Т,ДН= К, а" фа ) где- расстояние между парой намагничивающих соленоидови парой магниточувствительных элементов;Ч - скорость движения контролируемого изделия,п - натуральное число (и1,2,3),Т - период следования импульсов тактового генератора.На фиг.1 изображена структурнаясхема предлагаемого устройства; нафиг.2 - топография поля магнитных 15меток на контролируемом изделии, поясняющая возникновение разности фазвыходных сигналов магниточувствительных элементов.Устройство состоит (фиг.1) из маг 20ниточувствительных элементов 1 и 2,контролируемого изделия 3, тактовогогенератора 4, подключенного к генератору 5 импульсов тока, выход которого соединен с намагничивающими соленоидами б и 7, расположенными симметрично с двух сторон контролируемого изделия 3, Иагниточувствительныеэлементы 1 и 2 также расположены симметрично с двух сторон контролируемого изделия 3 на некотором расстоянии от намагничивающих соленоидов6 и 7 по ходу движения .контролируемого изделия 3. Выходы магниточувствительных элементов 1 и 2 через соответствующие пиковые детекторы 8 и 9и блоки 10 и 11 памяти соединены свходами блока 12 измерения среднегогеометрического сигнала, выход которого связан с регистратором 13. Установочные входы пиковых детекторов 8и 9 связаны с генератором 5 импульсов тока, а управляющие входы блоков 10 и 11 памяти соединены с выходомтактового генератора 4. , 45Устройство работает следующим образом. Тактовый генератор 4 формирует короткие тактовые импульсы в зависи мости от скорости движения контролируемого изделия 3. Задний фронт первого тактового импульса запускает генератор 5 импульсов тока, который генерирует соответствующий импульс тока, подаваемый в намагничивающие соленоиды 6 и 7, которые наносят на обе стороны контролируемого изделия 3 магнитные метки, несущие ин 85 4формацию о его механических свойствах.При перемещении контролируемого изделия 3 вдоль направления прокатки магнитные метки, нанесенные с обоих сторон изделия, вызывают - . на выходе магниточувствительных элементов сигналы, которые детектируются пиковыми детекторами 8 и 9, С выходов пиковых детекторов 8 и 9 про" детектированные сигналы поступают на входы блоков 10 и 11 памяти соответственно.Следующий тактовый импульс, поступая на управляющие входы блоков 10 и 11 памяти, переписывают информацию с выходов пиковых детекторов 8 и 9 в соответствующие блоки 10 и 11 памяти и своим задним фронтом вновь запускает генератор 5 импульсов тока, который генерирует импульс тока, поступающий в намагничивающие соленоиды 6 и 7 и установочные входы пиковых детекторов 8 и 9. При этом осуществляется сброс пиковых детекторов, а на контролируемое изделие 3 наносится следующая пара магнитных меток. Сигналы с выходов блока 10 и 11 памяти поступают на вход блока 12 измерения среднего геометрического сигнала, выходной сигнал которого фиксируется регистратором 13. По величине показаний регистратора судят о механических свойствах контролируемого изделия, С приходом последующих тактовых импульсов происходит переписывание информации из пиковых детекторов 8 и 9 в блоки 10 и 11 памяти, соответственно, ,сброс пиковых детекторов 8 и 9 и нанесение последующих нар магнитных меток на контролируемое иэделие 3. При отклонении контролируемого изделия 3 в сторону одного иэ магниточувствительных элементов, например 1 (Фиг.2), что неизбежно в процессе прокатки, сигнал, снимаемый с него увеличивается, а сигнал, снимаемыи со второго магниточувствительного элемента, уменьшается. Зависимость сигнала с магниточувствительных элементов от величины смещения контролируемого изделия 3 хорошо аппроксимируется показательной функцией.Тогда сигнал с первого магниточувствительного элемента ч Н равена сигнал с второго магниточувствительного элемента чН равен7 Н=: К а,10220856Период следования импульсов тактового генератора 4 выбирается из условиягде К - коэффициент, зависящий отмеханических свойств конт- ролируемого изделия;а - постоянный коэффициент,с 1 - величина смещения.Тогда среднее геометрическое отобоих сигналов равно К и не зависит от величины смещения,Так как блоки 10 и 11 памятихранят максимальные значения сигналов магниточувствительных элементов 1 и 2 соответственно (независимот от времени их поступления в пиковый детектор), сигнал на выходеблока 12 измерения среднего геометрического сигнала не зависит от величины смещения и угла поворотаконтролируемого изделия 3 относительно плоскости прокатки,15 25Информация с выхода .пиковых детекторов 8 и 9 переписывается вблоки 10 и 11 памяти с приходом синхроимпульса с тактового генератора 4,т.е. всегда до начала нанесения следующей. пары магнитных меток на контролируемое изделие 3, а непосредственно в моменты нанесения этих меток пиковые детекторы 8 и 9 находятся взаблокированном состоянии (на их установочные входы поступают импульсыс генератора 5 импульсов тока). Поэтому регистрация сигнала помехи,возникающего в процессе нанесенияЖмагнитных меток,на контролируемое избделие 3, исключается, что повышаетпомехоустойчивость предлагаемого устройства, - 1 и Т,где 1 - расстояние между парой намагничивающих соленоидови парой магниточувствительных элементовЧ - скорость движения контролируемого изделияп - натуральное число (и1,2,3,),Т - период следования импульсовтактового генератора.Выполнение этого неравенства необходимо для повышения достоверностиработы устройства, так как в случаеневыполнения этого требования в момент нанесения последующей пары магнитных меток на контролируемое изделие 3 одна из предыдущих пар меток окажется расположенной под зоноймагниточувствительных элементов 1 и2, а пиковые детекторы в это времяблокированы установочным импульсом,поступающим с генератора 5 импульсов тока, что приводит к ошибке в показаниях регистратора 13.Сравнительные испытания показали, что погрешность от смещенияконтролируемого изделия относительноплоскости прокатки у известного устройства составляет порядка 77, а упредлагаемого не превышает 1,5 Х.Таким, образом, изобретение позволяет расширить область отстройкиот смещений контролируемого изделияотносительно плоскости прокаткии повысить помехоустойчивость.. Тираж 731 И Государственного коми лам изобретений и открыт 5, Москва,И, Раушска Подписноета СССРйнаб., д. 4/5