Устройство для определения магнитной текстуры листового проката сталей

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 742842(23) Приоритет по делам изобретений н открытий(72) Авторы изобретения М, А. Мельгуй и С. Г. Сандомирский Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ ТЕКСТУРЫ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА СТАЛЕЙИзобретение относится к области измеренияэлектрических и магнитных величин и можетбыть использовано для неразрушающего контроля магнитной текстуры в листовых материалах.Известно устройство для определения степени совершенства кристаллографической тексту.ры на целых листах магнитных материалов, содержащее датчик, с корпусом которого соединена ось ротора электродвигателей постоянноготока, причем на ось посажены токосъемныекольца. Ось ротора проходит через две втулки,запрессованные в статор, который выполненв виде кольцевого постоянного магнита соскосами в нижней части 11,Недостатком такого устройства являетсяналичие в датчике вращающихся частей, чтовносит большие трудности в процесс изготов.пения датчика из.эа сложности центровки системы. Кроме того точность измерений понижается из-за изменения величины зазора междуисследуемым образцом и вращающейся частьюдатчика. Изменения зазора обусловлены неизбежной вибрацией,Наиболее близким техническим решениемк предлагаемому является преобразователь дляизмерения магнитной анизотропии ферромагнитных материалов, содержащий многополюснуюмагнитную систему и размещенные на ней измерительную и намагничивающие обмотки,Магнитная система выполнена в виде многолучевой крестовины, образованной из П-образных магнитопроводов с общим центральнымстержнем в их пересечении. Количество периферииных полюсов магнитной системы выбрано равным 8, Измерительная обмотка размещена на центральном стержне, а намагничнвающиеобмотки размещены на каждом из стержнеймагнитной системы и соединены с коммутато.ром 2.Для измерения магнитной анизотропии устанавливают преобразователь на поверхностьконтролируемого изделия. Обеспечивают известный зазор между преобразователем н изделием Подключают питание к намагничивающей обмотке центрального стержня и отклю.чают все другие намагннчивающие обмотки.В этом случае ЭДС, снимаемая с измеритель742842 45 3ной обмотки, практически не зависит от тек стурованности исследуемого объекта, а зависит от его магнитных свойств. По величине этой ЭДС судят об идентичности магнитных свойств контролируемого иэделия и предварительно ис.5 следованного эталона с известной анизотропи. ей, Для определения магнитной текстуры вы. бирают пару периферийных полюсов магнитной системы, расположенных друг против друга, Их обмотки включают встречно с обмотками другой аналогичной пары, Измеряют сигнал, снимаемый с. измерительной обмотки. Затем поступают аналогично со второй, третьей, чет. вертой парой противоположных полюсов маг. нитной системы. По полученным результатам судят о магнитной текстурованности исследу. емого объекта.Недостаток такого преобразователя в необходимости проведения дополнительных расчетов для определения величины и направления маг. нитной текстурованности исследуемого объекта, чтО снижает производительность труда при работе с практическим устройством. Кроме того, преобразователь дает сведения о текстурованности исследуемого объекта только в случае, если объект имеет одноосную текстуру и, в то же время, не позволяет определить тип теКстуры без дополнительных операций. Это снижает уверенность в результатах контроля и сужает область применения устройства. 30Цель настоящего изобретения - повьшдение точности измерения магнитной текстуры.Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее многополюсную маг. нитную систему с размещенными на ней воэ. буждающей и измерительными обмотками, генератор переменного тока и индикатор снабжено последовательно соединенными выпрямителями и ключами, количество которых равно количест. ву переферийных полюсов, последовательно со единенными сумматором и фильтром и после. довательно соединенными генератором импульсов постоянной частоты и кольцевым счетчиком, выходы которого подключены ко вторым входам ключей, измерительные обмотки соедийены со входами через выпрямители, выходы ключей соединены со входами сумматора, а выход фильтра соединен с индикатором.Возбуждающая обмотка размещена на центральном полюсе магнитной системы, а иэмери. тельные - на периферийных полюсах, причем количество периферийных полюсов М48. На фиг. 1 изображена структурная схема устройства, на фиг. 2 - конструкция магнитной системы; на фиг, 3 - вид сигнала на выходе сумматора в случае отсутствия (Ио) и наличия (И,) у исследуемого объекта магнитной текстуры. Устройство содержит генератор 1 переменного тока, воэбуждаюц 1 ую обмотку 2, наборй индикаторных обмоток 3, й выпрямителей 4,й ключей 5, сумматор б, фильтр 7, индикатор8, генератор 9 импульсов постоянной частоты 1и кольцевой счетчик 10.Многополюсная магнитная система содержитцентральный полюс 11 и М периферийных полюсов 12, расположенных симметрично относительно центрального,Возбуждающая обмотка 2 размещена нацентральном полюсе 11 многополюсной магнит.ной системы и соединена с генератором 1 пе.ременного тока. М одинаковых индикаторныхобмоток 3 размещены соответственно на периферийных полюсах 12 многополюсной магнит.ной системы и соединены с входами выпрямителей 4. Выходы выпрямителей 4 через ключисоединены с входами сумматора б. Выход сумматора б через фильтр 7 соединен с индикатором 8. Управляющие входы ключей 5 соедине.ны соответственно с выходами кольцевогосчетчика 10. Счетный вход кольцевого счетчи.ка 10 соединен с генератором 9 импульсовпостоянной частоты,Устройство работает следующим образом,Многополюсная магнитная система установлена на поверхность контролируемого объекта.При пропускании тока по возбуждающей обмот.ке 2 и в магнитной цепи возникает магнитныйпоток, Этот поток разделяется на М частей покаждому из магнитопроводов, содержащих оп.ределенный периферийный полюс многополюсной магнитной системы 12, центральный по.люс 11 и участок исследуемого объекта, лежа-.щий вдоль прямой, их соединяющей. Величинакаждого из этих потоков зависит от тока возбуждающей обмотки 2 и магнитного сопротивления объекта в соответствующем радиальном направлещи. В каждой нз индикаторныхобмоток 3 индуцируется ЭДС, величина кото.рой пропорциональна потоку в соответствующем радиальном направлении. Постоянныенапряжения, снимаемые с выходов выпрями.телей с помощью ключей 5, кольцевого счетчика 10, генератора импульсов постояннойчастоты 9 и сумматора б, преобразуются впоследовательность импульсов длительностью ,амплитуда которых пропорциональна соответствующему постоянному напряжению (фиг. 3).На иэотропном материале сигнал на выходесумматора имеет вид ИоВ случае наличия у исследуемого объектамагнитной текстуры сигнал на выходе сумматора будет иметь вид И 1 Огибающая этих импульсов характеризует магнитную текстуру,а разность И- И;и, пропорциональная раз.ности Ф - Ф , характеризует отклонениеп 1 ах апфот изотропности. Кольцевой счетчик собран так,742842 крытом состоянии находится только один ключ 0и происходит последовательное их включениес частотой 1, то сигнал на выходе сумматораимеет вид, показанный на фиг. 3, Этот сигналможно наблюдать на экране осциллографа, подключив его выход к выходу сумматора. Импуль.5сы синхронизации развертки можно взять с лю.бого из выходов кольцевого счетчика 10. С по.мощью фильтра 7 выходной сигнал сумматора ботфильтровывается от постоянной составляющейи его амплитуда измеряется индикатором 8. По опоказаниям индикатораможно судить об отклонении магнитных свойств исследуемого объектаот изотропности. Датчик устанавливается на исследуемый лист стали без какой. либо ориентации относительно предполагаемого направления 25осей текстуры. Относительная ошибка, возникающая из-за этого, при числе каналов И ) 48,в случае одноосной текстуры, как показываютрасчеты, не превышает 1%,Информацию о типе текстуры и о направле- ЗОнии осей текстуры можно получить из анализаформы сигнала на экране осциллографа. О типе текстуры судят по числу импульсов от начала развертки до экстремальных значений огибающей. В случае необходимости в практичес- з 5ком устройстве можно ввести блок, которыйбудет осуществлять индикацию количества инаправления осей магнитной текстуры ,от центра в направлении какого полюса).Верхняя граница частоты генератора импуль. 4 цсов постоянной частоты определяется быстро- .действием ключей 11 , нижняя - необ.ходимостью получить на выходе сумматора полезный сигнал достаточно высокой частоты.Отстойка от влияния зазора сводится к 45увеличению его до такой величины,1 - 1,5 мм),когда незначительные его колебания от полюса к полюсу, связанные микронеровностямилиста, вносят искажения, не выходящие из заданных пределов точности измерения, 50Величина тока в возбуждающей обмотке,при котором будут проводиться измерения 1. Устройспо для определения магнитнойтекстуры листового проката сталей, содержащее многополюспую магнитную систему с размещенными на ней возбуждающей и излсрительными обмотками, генератор переменного токаи индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения точносп измерениямагнитной текстуры, оно снабжено последовательно соедпенеылп Выпямителял 1 и кл 10, чали, количество которых равно количествупереферийных полюсов, последовательно соединенными сумматором и фильтром и последо.вательно соединеннылп генератором импульсовпостоянной частоты и кольцевым счетчиком,выходы которого подключен ко вторым входам ключей, измерительные обмотки соединены со входами вьпрямителей, выходы ключейсоединены со входами сумматора, а выходфильтра соединен с индикатором,2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что возбуждасщая обмотка магнитной системы размещена на центральном по-.люсе, а измерительные - на переферийньх полюсах, причем количество переферийных полюсов М48,что высокий потенциал находится только наодном из Й его выходов, а на остальных выходах - низкий потенциал. Импульсы с генератора импульсов постоянной частоты последовательно передвигают этот высокий потенциалот одного выхода счетчика к другому. Темсамым они последовательно открывают ключи 5, которые осуществляют коммутацию выпрямителей 4 с сумматором 6. Так как в от 6магнитной текстуры, выбирается в зависимости от параметров многонолюспой магдтой системы и магнитных свойств исследуемого объектаИспользование укаэанного устройства позволяет исключить иэ преобразователя все вращающиеся части и в процессе измерения исключить операши вращения преобразователя относительно своей оси симметрии для определения типа и величины текстуры. Устранена также необходимость нескольких измерений с по. следующими расчетами. Все это позволяет повысить точность и производительность труда при контроле. Простота измерения при доста. точной его точности делают удобным использование устройства при контроле магнитной текстуры стали в производственных условиях. Формула изобретения Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 473134,кл, 6 01 Я 33/12, О 01 Я 33/02, 1972. 2. Авторское свидетельство СССР Я 373513,клб 01 Я 1/12, 1970.Подписное иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,3612/12 Т ЦНИИПИ Госу по делам изо 113035, Москвраж 1019 рственногоретений и о Ж.35, Раушс комитета СССРткрытийкая наб д 4/5