Устройство для размагничивания изделий

СОВеТСКИх СОЦИАЛИСТИЧЕСКИ РЕСПУБЛИК (19) (11)1 И 27/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ ПРИ ГКНТ СССРНИЯ АВТОРСКОМУ Ьу1 , 2 21) 4829580/28 : шении качества размагничивания длинно) 28,05.90 мерных цилиндрических изделий за счет из- (46) 15,07,92, Бюл. Ф 26мерения остаточной йамагниченности (71) Научно-исследовательский институт ин- изделия и автоматической регулировки тока троскопии Томского политехнического инс- размагничивания. Устройство для раэмагтитута им,С.М,Кирова, " ничивания изделий содержитобмотку 7 раз- (72) А.Е,Гольдштейн, С,А,Калганов, - магничивания и регулируемый источник 6 А,П,Карлов и П,А.Овсянников: :постоянного тока, подключенный своим вы- (53) 620.179,14(088,8) -:".: ходом к обмотке размагничивания, снабже- (56) Справочник под ред,В,В.Клюева, Г 1 ри- но двумя симметрично расйоложенными, боры для неразрушающего контроля мате-"относительнообмотки 7 размагничиванияи риалов и изделий. М,: Машиностроения,соосно сней обмотками 1, 8 измерения ос, кн, 2, с.352, . "-Таточной намагниченности" иэделия 2, поАвторскоесвидетельство СССРследовательно соединейными интеграто- М 1325346, кл, О 01 й 27/84, 1987. : ром 3, делителем 4 напряжения с перемен- (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМАГНИЧИВА- " ным коэффициентом деления и сумматором НИЯ ИЗДЕЛИЙ,:: 5, выход которого подключен к входу регу- (57) Изобретение относится к средствам не- лируемого источника 6 постояйного тока, и разрушающего контроля продольно-протя- вторым интегратором 9, вход которого подженных изделий, например прутков или ключен к вь ходу второй обмотки 8, а выход труб, Цель изобретения заклЮчается в повы-- к второму входу сумматора 5, 3 ил,1Изобретение относится к методам иГц можно эффективно размагничиватьиздесредствам неразрушающего контроля про- лля толщиной 2 - 3 мм из матерйала с коэрдольно-протяженных изделий, напримерцитивной силой 10-15 А/см, для прутков или труб, - . ": . раэмагйичивания изделий с толщийой стенИзвестно устройство для раэмагничива- ки (диаметром) примерно до 30 мм необхония изделий, содержащеесоленоидыпере- дима частота поля, равная 1 Гц. А это менного тока различной частоты и усложняет схему данных устройств за счет . регулируемые источники переменноготока.- создания мощных генераторов с очень низ; Частота размагничивания поля в дан- кой частотой и резко снижает скорость проных устройствах раэмагйичивания зависит " движения прутка или трубы, а тем самым от толщины размагничивающего изделия, производительность контроля. Чем толще изделие, тем ниже должна быть. Наиболее близким к изобретению по частота поля, Так, если в поле частотой 50 технической сущности й достигаемому результату является устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулируемый источникпостоянного тока, подключенный к обмоткеразмагничивания,Однако это устройство имеет низкое качество размагничивания изделий за счет того. что нет автоматической регулировки токаразмагйичйванйя в зависимбстй от остаточной намагничейности изделия, которая от: иэделия, которая от изделию зависит от егодлины и структуры материала, Кроме того,для стабйльности остаточной намагничен ности необходим постоянйый контактили.зазор между электромагнитом и иэделием,Цель изобретения - повышение качества рээмагничивания длийномерных цилиндрических изделий эа счет измеренияостаточной намагниченности изделия и автоматической регулировки тока размагничивания,ПОставленная цель достигается тем, чтоустройство для размагничивания изделий,содержащее обмотку размагничивания ирегулиоуемый источник постояйного тока,подкл оченный к обмотк размагйичивания,снабжено двумя симметрично "расположеннымй относительно обмотки размагничивания и-соосно с ней обмоткамиизмеренияостаточной намагниченности, последовательно соединенныйи-интегратором, под-ключенным к выходу первой об"моткиизмерейия остаточной намагниченности иэделия, делителем напряжения с переменньил коэффициентом делейия исумматором, выход которого подключен квходу регулируемого источника постоянногб тока, и вторым-интегратором, вход которого подключен к выходу второй обмотки-измерения остаточной намагниченности изделия, а выход соединен со вторым входомсумматора,На фиг. 1 приведена структурная схемаустройства для размагничивания изделий;на фиг, 2 - предельная петля и частный циклгистерезиса изделия; на фиг, 3 - эпюры ос"таточной намагниченности по длине изделия.Устройство для размагничивания состо - ит из последовательно соединенных обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия 2, интегратора 3, делителя 4 напряжения с переменным коэффици: ентом деления, сумматора 5, регулируемогоисточника 6 постоянного тока и Обмотки 7разматничивания, из последовательно соединенных второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия 2,расположенной с обмоткой 1 симметричноотносительно обмотки 7 размагничивания, 5 10 15 делия по его длине 30 намагничивание изделия и почастной симметричной петле гистерезиса, Из даннойдиаграммы видно, что для полного размагго ферромагнитного изделия (получения35 магнитной индукции В = О) необходимо 20 25 соосно с ней и после нее по ходу движения .изделия, и второго интегратора 9, выход которого подключен к второму входу сумматора 5.Диаграмма 10 (фиг, 2) изображает предельную петлю гистерезиса, получаемую при перемагничивании ферромагнитного изделия, а диаграмма 11 - частную петлю возврата, получаемую при размагничивании изделия (получения В = О),Диаграмма 12 (фиг. 3) изображает остаточную намагниченность предварительно намагниченного ферромагнитного изделия по его длине, диаграмма 13 - остаточную намагниченность по длине изделия при разомкнутой второй цепи корректировки тока размагничивания, диаграмма 14 - остаточную намагниченность разлагниченного изУстройство работает следующим образом,В исходном состоянии перемагниченное ферромагнитное изделие переключением максимальной напряженности магнитного поля Нп по предельной петле магнитного гистерезиса (диаграмма 10 на фиг, 2) после снятия магнитнбго поля имеет остаточную магнитную индукцию Вг (точка А на диаграмме 10). Кроме того, возможно ничивания предварительно намагниченнообеспечить такую напряженность магнитного поля Но(тока Б на диаграмме 10), чтобыпосле снятия поля размагничивания остаточная магнитная индукция изделия по час- .тной петле гистерезиса (диаграмма 11 нафиг. 2) вернулась в нулевое состояние,Изделие 2 определенной длины (фиг. 1)по рольгангу перемещается последовательно через обмотку 1 измерения остаточной намагниченности изделия, обмотку 7 размагничивания и обмотку 8 измерения остаточной намагниченности изделия. Так как предварительно изделие было намагничено, то на выходе обмотки 1 измерения остаточной намагниченности изделия возникает сигнал, пропорциональный скорости изменениямагнитного потока 1 = -В - = -1 ЙЯ - , (1) бф бВ бтгде - мгновенная электродвижущая сила; б Ф- изменение за малое время й полИОГО магнитного потока; М - число витков обмотки;Я - площадь обмотки,Из выражения 1 видно, что ЭДС выходного сигнала обмотки измерения остаточной намагниченности изделия пропорциональна остаточной магнитной индукции изделил,Поэтому получаемый при проходе намагниценногоизделия 2 церез обмотку 1 навыходе последней сигнал передается в интегратор 3, выходной сигнал которого103 й = 4 ЛЯВ(т)получается прямо пропорциональйым остаточной магнитной индукции (диаграмма 12на фиг, 3) и через делитель 4 напряжения спеременнь 1 мкоэффициентом деления подается на один из входов "умматора 5, навторой вход которого чеоез ийтегратор 9поступает сигнал с обмотки 8 измеренияостаточной намагниченности изделия, Выходной сигнал сумматора 5, равный суммевходных сигналов, управляет через регулируемый источник 6 постоянного тока т 6 кбмразмагничивайия в обмотке 7,Установка начального тока размагничи-вания йроизводится следующим образом,В зону размагничивания вставляетсяпредварительно намагйиченное эталонное"изделие и с помощью изменения коэффици-ента деления делителя 4 напрякения на выходе регулируемого источнйка 6постоянного така выставляют такойток размагничивания, чтобы кривая остаточной на магниченности эталона по егодлине быламинимальной и симметричной,относительно оси (диаграмма 13 на фиг. 3). При этомвторой контуррегулырбвания, сбстоящий извторой обмотки 8 измерения остаточной намагниченносги изделия, интегратора 9 ивторого входа сумматбра 5, должен быть.разомкнут, После этого замыкается второйконтур регул 1 лрования, который нужен потому, что петли гистерезиса разных образцовмогу несколько отличаться от этэлойа, акоэффициейт передачи первого контура устанавливается, исходя из завис 1 лмости1 размВг) для эталона, Поэтому может быть иперемагничивание и недоразмагничиваниеизделия, Устройство готово к работе в автоматическом регулированйи тока размагничивания,Теперь; если в зоне размагничивания появилось изделие с неоднородной структурой по длине изделия и отличной от эталона, по которому настраивалось устройство размагничивания, то на выходе первой измерительной обмотки 1 измерения остаточной наматниченности изделия сигнал будет отличным от предыдущего, который через интегратор 3 и делитель 4 напряжения с переменным" коэффициентом деления по ступит на выход сумматора 5, изменившийся сигнал которого соответственно изменит ток размагничивайия регулируемого источника 6 постоянного тока. Теперь, если произойдет недоразмагничивание и перемагничивание изделия, то об этом будет сигнализировать выходной сигнал второй обмотки 8 измерения остаточной намагниченности изделия, который через интегратор 9 и второй вход сумматора 5 произведет корректировку тока размагничивания (диагрэммэ 14 на фиг, 3)Устройство для размагничивания изделий позволяет повысить качество размагничивания изделий при любой предварительной степени намагнйченности почастйым"петлям гистерезиса за счет измеренияостаточной намагниченности изделия и автоматического регулирования тока размэгничивэия,Ф.ормула изобретения Устройство для размагничивания изделий, содержащее обмотку размагничивания и регулируемый источник постоянного тОка, подключенный к обмотке размагничивания,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества размагнициваниядлинномерных цилиндрических изделий, оно снабжено двумя симметрицно расположенными относительно обмбтки размагничивания и соосно с ней обмотками измерения остаточной намагниченности изделия, последовательно соединенными интегратором, подключенным к выходу первой обмотки измерения остаточной намагниценности изделия, делителем напряжения с переменным коэффициентом деления и сумматором, выход которого подключен к входу регулируемого источника постоянного тока, и вторым интегратором, вход которого подключен к выходу второй обмоткиизмерения остаточной намагниченности изделия, а выход соединен со вторым входомсумматора.1748034 оставитель А.Бодро сехред КМоргентал Корректор А,Воров дактор Н.Сильнягина аказ 2500 Тираж : Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 45 но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 изво