DE3234535A1

DE3234535A1 - Method of electromagnetically monitoring the mechanical properties of moving ferromagnetic parts

Info

Publication number: DE3234535A1
Application number: DE19823234535
Authority: DE
Inventors: Michail Aleksandrovi&ccaron; Melguj; Sergej Grigorievi&ccaron; Minsk Sandomirskij
Original assignee: INST PRIKLADNOJ FIZ AKADEMII N
Current assignee: INST PRIKLADNOJ FIZ AKADEMII N
Priority date: 1982-09-17
Filing date: 1982-09-17
Publication date: 1984-03-22

Abstract

The essence of the method of electromagnetically monitoring the mechanical properties of moving ferromagnetic parts is that the part to be monitored is magnetised in a magnetic field during its movement, the change in the induction in the region of the magnetic field caused by the passage of the part through said region is converted into an electric signal and the change in induction in the region situated downstream of the magnetic field in the direction of movement of the parts caused by the part passing through said region is converted into an electric signal, a homopolar pulse is separated from each of the signals obtained in each case, each of the specified pulses is integrated and the mechanical properties of the part are determined on the basis of the results of the integration.

Description

VERFAHREN ZUR ELEK@ROHAGNETISCHEN KONTROLLE DER MECHANISCHEN EIGEN-PROCEDURE FOR ELECTRIC @ ROHAGNETIC CONTROL OF MECHANICAL OWN

SCHAFTEN VON SICH BEWEGENDEN FERROMAGNETISCHEN TEILEN Die Erfindung betrifft das Gebiet der zerstorungsfreien Kontrolle von Werkstoffen und Erzeugnissen, insbesondere Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen.SHAFTS OF MOVING FERROMAGNETIC PARTS The invention concerns the field of non-destructive control of materials and products, in particular methods for electromagnetic control of mechanical properties from moving ferromagnetic parts.

Besonders vorteilhaft kann die Erfindung zur gartekontrolle von länglichen Teilen aus mittelgekohlten Stählen verwendet werden, deren mechanische Eigenschaften eine nicht eindeutige Beziehung zu der Koerzitivkraft des Werkstoffs der zu kontrollierenden Teile hat und zur die der Wert der maximalen Induktion des NVerkstoffs der Teile eine zusätzliche Information über die mechanischen Eigenschaften dieser Teile enthält. The invention can be particularly advantageous for garden control of elongated Parts made of medium-carbon steels are used, their mechanical properties an ambiguous relationship to the coercive force of the material to be controlled Parts and, on the one hand, the value of the maximum induction of the N-material of the parts contains additional information about the mechanical properties of these parts.

Bs ist bekannt, dass die magnetischen Parameter der ferromagnetischen Werkstoffe öfters in einer Beziehung. zu ihren mechanischen Eigenschaften stehen, so daß diese Eigenschaften nach den gemessenen magnetischen Parametern kontrolliert werden können, Besonders strukturempfindliche magnetische Parameter sind fur viele Werkstoffe ihre Koerzitivkraft und die maximale magnetische Induktion. Bs is known that the magnetic parameters of the ferromagnetic Materials often in a relationship. stand by their mechanical properties, so that these properties are controlled according to the measured magnetic parameters Structure-sensitive magnetic parameters are particularly important for many Materials their coercive force and the maximum magnetic induction.

Es ist ein Verfahren zur magnetischen Kontrolle der Güte der Wärmebehandlung von Teilen bekannt (s. zum Beispiel die Zeitschrift "Defektoskopija", 1977, Nr. 4, S. 140 bis 143), das darin besteht, dass mit Hilfe eines andrückbaren Elektromagneten nache inanderfolgend die Sättigungsmagnetisierung und die Koerzitivkraft des Normals und des zu prüfenden Abschnitts des unter Kontrolle stehenden Teils verglichen werden. Ein Nachteil des Verfahrens besteht in der geringen Leistungsfähigkeit der Kontrolle, die damit verbunden ist, dass sich das zu kontrollierende Teil im Laufe des Messzyklus in Ruhe befindet. Die Genauigkeit der Kontrolle unter Verwendung des beschriebenen Verfahrens ist ebenfalls gering wegen des Einflusses der Gute des Kontakts zwischen dem Elektromagneten und der Oberfläche des zu prüfenden Teils auf die ergebnisse der Kontrolle. It is a method of magnetically controlling the quality of the heat treatment parts are known (see for example the magazine "Defektoskopija", 1977, no. 4, pp. 140 to 143), which consists in that with the help of a compressible electromagnet successively the saturation magnetization and the coercive force of the normal and the portion to be tested of the part under control are compared. A disadvantage of the method is the poor performance of the control, which is connected with the fact that the part to be checked is in the course of the measuring cycle is at rest. The accuracy of the control using the described Process is also poor because of the influence of the goodness of contact between the electromagnet and the surface of the part to be tested on the results of control.

Es ist ein Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle von ferromagnetischen Teilen bekannt (FR-PS 2312777) das darin besteht, dass das zu kontrollierende Teil und das Normal der Einwirkung eines magnetischen Wechselfelds unterzogen werden, das in jedem Teil einen magnetischen Wechselfluss induziert, der von seiner magnetischen Permeabilität abhangt. Die Änderung dieses Flusses ruft in den diese Teile umfassenden Ablesespulen das Auftreten einer induzierten EMK hervor. Aus der Differenz der in den Teilen induzierten EMK wird die dritte Oberwelle aus gesondert, die die Information über die mechanischen Eigenschaften des unter Kontrolle stehenden Teils trägt. It is a method of electromagnetic control of ferromagnetic Share known (FR-PS 2312777) that consists in the fact that the part to be controlled and the normal are subjected to the action of an alternating magnetic field, which induces an alternating magnetic flux in each part, which is generated by its magnetic Permeability depends. The change of this flow calls into the encompassing these parts Reading coils indicate the occurrence of an induced EMF. From the difference between the in the parts induced emf will separate the third harmonic from which the information over the mechanical properties of the part under control.

Ein Nachteil dieses Verfahrens besteht in der geringen Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Kontrolle. Die Genauigkeit der Kontrolle ist gering wegen des Einflusses der Bewegungsgeschwindigkeit der Teile auf das Ergebnis der Kontrolle. Der zu kontrollierende Parameter ist die magnetische Permeabilität des Werkstoffs der Teile, die nicht immer mit einer ausreichenden zuverlässigkeit die mechanischen Eigenschaften des Teils charakterisiert. A disadvantage of this method is the poor accuracy and reliability of control. The accuracy of the control is low because of the influence of the speed of movement of the parts on the result of the control. The parameter to be controlled is the magnetic permeability of the material of parts that are not always mechanical with sufficient reliability Characteristics of the part.

Es ist ein Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen bekannt (s. zum Beispiel das Handbuch 11Zerstorungsfreie Kontrolle von Metallen und rzeugnissen", herausgegeben von G.S.Samoålovich, Moskau, Verlag "Mashinostroenie", 1976, 5. 196), das darin besteht, dass das zu kontrollierende Teil im Laufe seiner Bewegung mit einem magnetischen Gleichfeld magnetisiert wird, wobei man einen solchen Magnetisierungsverlauf schafft, dass das Teil im magnetisierenden Feld hangenbleibt, was zur Stabilisierung der weiteren Bewegungsgeschwindigkeit der Teile erforderlich ist. Nach dem Ausschalten des Felds fällt das Teil frei herunter. Dabei wird die Änderung der Induktion im in der Bewegungsrichtung der Teile hinter dem magnetischen Feld liegenden Gebiet, die durch das Durchlaufen des magnetisierten Teils durch dieses Gebiet hervorgerufen wird, in ein elektrisches Signal umgeformt, die Amplitude des erhaltenen elektrischen Signals gemessen und nach ihrem Wert die Harte des zu kontrollierenden Teils bestimmt. Dabei ist die Amplitude des elektrischen Signals dem Wert der reman enten magnetischen Induktion und damit der Koerzitivkraft des Werkstoffs des Teils proportional. It is a method of electromagnetic control of mechanical Properties of moving ferromagnetic parts known (see for example the manual 11 Non-Destructive Control of Metals and Products ", published by G.S.Samoålovich, Moscow, publishing house "Mashinostroenie", 1976, 5. 196), that therein consists that the part to be controlled in the course of its movement with a magnetic Constant field is magnetized, whereby one creates such a magnetization curve, that the part gets stuck in the magnetizing field, which stabilizes the further speed of movement of the parts is required. After switching off of the field, the part falls freely. The change in induction in the area behind the magnetic field in the direction of movement of the parts, caused by the passage of the magnetized part through this area is converted into an electrical signal, the amplitude of the obtained electrical Signal measured and according to their value the hardness of what is to be checked Partly determined. The amplitude of the electrical signal is equal to the value of the reman ducks magnetic induction and thus the coercive force of the material of the part proportional.

Dieses Verfahren beseitigt teilweise die Nachteile, die dem vorangehend beschriebenen Verfahren eigen sind Insbesondere werden die mechanischen Eigenschaften der Teile in einem grosseren Mass durch die Koerzitivkraft des Werkstoffs dieser Teile charakterisiert als durch die magnetische Permeabilität des Werkstoffs. Pi Teile aus einigen Werkstoffen, zum Beispiel aus mittelgekohlten Stahles, gewahrleistet die Kontrolle unter Verwendung des angegebenen Verfahrens jedoch keine genügend zuverlässigen Ergebnisse wegen der nicht eindeutigen Beziehung zwischen den mechanischen Eigenschaften der Teile aus solchen Werkstoffen und der Koerzitivkraft des Werkstoffs. Das Verfahren erlaubt es nicht, eine Information über weitere magnetische. Parameter des Werkstoffs der zu kontrollierenden Teile zu erhalten. This method partially overcomes the disadvantages of the foregoing The methods described are peculiar to the mechanical properties of the parts to a greater extent due to the coercive force of the material Parts characterized as by the magnetic permeability of the material. pi Parts made of some materials, for example medium-carbon steel, guaranteed however, the control using the specified procedure is not sufficient reliable results because of the ambiguous relationship between the mechanical Properties of the parts made from such materials and the coercive force of the material. The method does not allow any information about further magnetic. parameter of the material of the parts to be checked.

Weiterhin setzt die Stillsetzung der Teile im magnetisierenden Feld zur Stabilisation ihrer weiteren Bewegungsgeschwindigkeit durch das hinter diesem Feld liegende Gebiet die Ieistungsf'ahigkeit der Kontrolle herab. Ausserdem ist beim beschriebenen Verfahren wegen der unvermeidlichen Variationen der Bewegungsgeschwindigkeit der Teile durch das angegebene Gebiet die Genauigkeit unzureichend, da es praktisch unmöglich ist, die Teile stets in absolut gleicher Höhe stillzusetzen. Furthermore, the parts are stopped in the magnetizing field to stabilize your further movement speed through the one behind this Area lying in the field reduces the efficiency of the control. Also is in the method described because of the inevitable variations in the speed of movement of parts through the specified area the accuracy is insufficient as it is practical it is impossible to always stop the parts at absolutely the same height.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen zu entwickeln, das eine erhöhung der Zuverlässigkeit, der Genauigkeit und der IeistungsSahigkeit der Kontrolle durch die Bestimmung eines weiteren magnetischen Parameters der zu kontrollierenden Teile, der ihre mechanischen Eigenschaften charakterisiert, und durch das Ausschliessen des Einflusses der Eewegungsgeschwindigkeit der Teile auf die Ergebnisse der Kontrolle gewährleistet. The invention is based on the object of a method for electromagnetic Control of the mechanical properties of moving ferromagnetic parts to develop that increases reliability, accuracy and efficiency control by determining another magnetic parameter of the to controlling parts that characterize their mechanical properties, and by excluding the Influence of the speed of movement the parts guaranteed to the results of the control.

Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass im Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen, bei dem das zu kontrollierende Teil im Laufe seiner Bewegung mit einem magnetischen Feld magnetisiert und die Xnderung der Indtlktion im in der Bewegungsrichtung der Teile hinter dem magnetischen Feld liegenden Gebiet, die durch das Durchlaufen des zu kontrollierenden Teils durch dieses Gebiet hervorgerufen wird in ein elektrischen Signal umgeformt wird, erfindungsgemäss auch die Änderung der Induktion im Gebiet des magnetischen Feldes, die durch das Durchlaufen des zu kontrollierenden Teils durch dieses Gebiet hervorgerufen ist, in ein elektrisches Signal umgeformt wird, aus jedem der angegebenen Signale Impulse mit gleicher Polarität ausgesondert werden, jeder dieser Impulse integriert wird und nach den Ergebnissen der Integration die mechanischen Eigenschaften des Teils bestimmt werden. This object is achieved in that in the method for electromagnetic Control of the mechanical properties of moving ferromagnetic parts, in which the part to be controlled in the course of its movement with a magnetic Magnetized field and the change in induction in the direction of movement of the Parts of the area behind the magnetic field created by passing through the part to be controlled is caused by this area into an electrical Signal is transformed, according to the invention also the change in the induction in the area of the magnetic field created by passing through the part to be controlled caused by this area is converted into an electrical signal, pulses with the same polarity are separated from each of the specified signals, each of these impulses is integrated and according to the results of the integration mechanical properties of the part are determined.

Die Aussonderung des gleichpoligen Impulses aus dem elektrischen Signal, das infolge einer Änderung der Induktion in dem Gebiet, das hinter dem magnetischen Feld liegt, beim DurchlauSen des magnetisierten Teils durch dieses Gebiet entsteht, und das Integrieren des ausgesonderten Impulses gestatten es, sich vom Einfluss der Bewegungsgeschwindigkeit der Teile auf die Ergebnisse der Kontrolle zu befreien und einen Informationsparameter zu erhalten, der nur durch den Wert der remanenten Induktion, d.h. durch die Koerzitivkraft des Werkstoffs des Teils bestimmt wird. Das erhöht die Genauigkeit der Kontrolle, wodurch es mQglich wird, auf die Stabilisierung der Bewegungsgeschwindigkeit der Teile, d.h. auf ihre Stillsetzung im Laufe der Eagnetisierung zu verzichten, was wiederum eine Erhöhung der Ieistungsfahigkeit der Kontrolle ermöglicht. Ausserdem wird durch Vermeidung der Stillsetzung der Teile bei deren Magnetisierung das Erhalten der Information über einen weitereSParameter der zu kontrollierenden Teile, und zwar einer die maximale Induktion im Teil bei dessen Magnetisierung,ermöglicht. Das wird durch Umformung der Änderung der Induktion im Gebiet des magnetischen Felds, die durch das Durchlaufen des zu kontrollierenden Teils durch dieses Gebiet hervorgerufenwird, in ein elektrisches Signal erreicht, wobei nach dem Integrieren des ausgesonderten gleichpoligen Impulses dieses Signals ein Ergebnis erhalten wird, das von der Bewegungsgeschwindigkeit des Teils nicht abhängt und mit einer hohen Genauigkeit dem Wert der maximalen Induktion des Werkstoffs des Teils entapricht. Das Vorhandensein der Information über zwei magnetische Parameter, und zwar über die maximale Induktion und über die Koerzitivkraft des Werkstoffs des Teils, bei einer hohen Bestimmungsgenauigkeit dieser Parameter, gestattet es, mit einer grossen Zuverläss igkeit über die mechanischen Eigenschaften der Teile zu urteilen. The separation of the homopolar impulse from the electrical one Signal resulting from a change in induction in the area behind the magnetic Field is generated when the magnetized part passes through this area, and integrating the discarded impulse allow it to escape from the influence the speed of movement of the parts to free the results of the control and to obtain an information parameter that is only determined by the value of the retentive Induction, i.e. determined by the coercive force of the material of the part. This increases the accuracy of the control, making it possible to act on the stabilization the speed of movement of the parts, i.e. their stopping in the course of the To do without magnetization, which in turn increases the efficiency control. In addition, by avoiding the shutdown of the parts when they are magnetized, the information is obtained via a further parameter the to controlling parts, namely one with maximum induction in the part when it is magnetized. That is by reshaping the change the induction in the area of the magnetic field caused by passing through the to controlling part is caused by this area into an electrical Signal reached, after integrating the separated homopolar pulse this signal gives a result that depends on the speed of movement of the part does not depend and with a high degree of accuracy the value of the maximum induction of the material of the part. The presence of information about two magnetic parameters, namely via the maximum induction and via the coercive force the material of the part, with a high accuracy of determination of these parameters, allows a high degree of reliability about the mechanical properties judging the parts.

Anhand der Zeichnung wird die Erfindung beispielsweise naher erläutert. Es zeigen Fig. ia, b und c Zeitdiagramme der Signale, die das erfindungsgemasse Verfahren. zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen illustrieren und dem Durchlauf der zu kontrollierenden Teile durch das Gebiet des magnetischen Felds entsprechen; Fig. 2a, b und c Zeitdiagramme der Signale, die das erfindungsgemässe Verfahren zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen illustrieren und dem Durchlauf . der zu kontrollierenden Teile durch das Gebiet entsprechen, das hinter dem magnetischen Feld in der Bewegungsrichtung der Teile liegt, und Fig. 3 das Blockschaltbildeiner Einrichtung zur DurchfWhrung des erfind;uingsgemassen Verfahrens zur elektromagnetischen Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen. The invention is explained in more detail, for example, with the aid of the drawing. There show Fig. Ia, b and c timing diagrams of the signals that the invention Procedure. for the electromagnetic control of the mechanical properties of Illustrate moving ferromagnetic parts and the passage of those to be controlled Parts correspond to the area of the magnetic field; Figures 2a, b and c are timing diagrams of the signals that the inventive method for electromagnetic control illustrate the mechanical properties of moving ferromagnetic parts and the run. correspond to the parts to be checked through the area, which lies behind the magnetic field in the direction of movement of the parts, and Fig. 3 the block diagram of a device for carrying out the invention Method for the electromagnetic control of the mechanical properties of moving ferromagnetic parts.

Das erfindungsgemässe Verfahren zur elektromagnetisch£n Kontrolle der mechanischen Eigenschaften von sich bewegenden ferromagnetischen Teilen besteht im folgenden: Während seiner Bewegung durchläuft das zu kontrol-. The inventive method for electromagnetic control the mechanical properties of moving ferromagnetic parts hereinafter: During his movement that goes through to control.

lierende ferromagnetische Teil das Gebiet mit dem magnetischen Gleichfeld, wo es bis zur Sättigung magnetisiert wird und eine Änderung der Induktion B in diesem Gebiet hervorruft, die in Fig. la gezeigt ist, in der Bo dem Wert der Induktion des magnetischen Felds entspricht, in dem das zu kontrollierende Teil bei seiner Bewegung magnetisiert wird, wobei zur besseren Anschaulichkeit des Wesens der Erfindung in den Fig. la bis c je zwei Kurven dargestellt sind, die den Signalen entsprechen, die beim Durchlauf des Teiles durch das angegebene Gebiet mit verschiedenen Geschwindigkeiten entstehen: die erste dieser Kurven entspricht einer geringeren und die zweite einer grösseren Bewegungsgeschwindigkeit des Teils. Diese Anderung der Induktion wird zum Beispiel mit Hilfe einer Spule, die das angegebene Gebiet umfasst, in ein elektrisches Signal 64(t), das in Fig. Ib gezeigt ist, umgeformt, Es beträgt nach dem Faradayschen Gesetz der elektromagneti schen Induktion : worin N1 die Windungszahl der Umformerspule, t die Zeit und #1(t) den mit der Spule im Zeitpunkt t verketteten magnetischen Fluss bedeuten. Der Zeitpunkt en tl entspricht dem maximalen Wert der Induktion in dem betrachteten Gebiet, wenn die Magnetisierung des zu kontrollierenden Teils maximal ist. Das durch Umformung erhaltene elektrische Signal #1(t) ist gleich Null (es ändert das Vorzeichen).lating ferromagnetic part is the area with the magnetic constant field, where it is magnetized to saturation and causes a change in the induction B in this area, which is shown in Fig. La, in which Bo corresponds to the value of the induction of the magnetic field in which the part to be checked is magnetized during its movement, whereby, for a better illustration of the essence of the invention, two curves are shown in each of FIGS. the first of these curves corresponds to a lower and the second to a higher speed of movement of the part. This change in induction is converted into an electrical signal 64 (t), which is shown in Fig. 1b, with the aid of a coil that encompasses the specified area, for example.According to Faraday's law of electromagnetic induction, it is: where N1 is the number of turns of the transformer coil, t is the time and # 1 (t) is the magnetic flux linked to the coil at time t. The point in time en tl corresponds to the maximum value of the induction in the area under consideration when the magnetization of the part to be controlled is maximum. The electrical signal # 1 (t) obtained by transformation is zero (it changes sign).

Im Zeitpunkt t2 hört das zu kontrollierende Teil praktisch auf, einen Einfluss auf das betrachtete Gebiet auszuüben, und das elektrische Signal #1(t) der Umformerspule wird gleich Null. Aus dem erhaltenen elektrischen Signal # #1(t) wird ein gleichpoliger Impuls, zum Beispiel ein positiversausgesondert, dessen Fläche in Fig. Ib gestriche lot ist. Dieser Impuls wird im Zeitintervall von t1 bis t2 integriert und es wird die Spannung U1 erhalten, die in Fig. 1c gezeigt ist und folgenden Wert hat: worin K die Integrationskonstante bedeutet.At time t2, the part to be checked practically ceases to exert an influence on the area under consideration, and the electrical signal # 1 (t) of the transformer coil becomes zero. From the electrical signal # # 1 (t) obtained, a homopolar pulse, for example a positive one, the area of which is dashed perpendicular in FIG. 1b. This pulse is integrated in the time interval from t1 to t2 and the voltage U1 is obtained, which is shown in Fig. 1c and has the following value: where K is the constant of integration.

Nimmt man an, dass der Fluss #1(t1)im Zeitpunkt t1 gleich dem maximalen Wert #1max ist, dazu, @ @@@@ diesem Zeitpunkt t1 durch das betrachtete Gebiet der Querschnitt durch das Teil durchlauft, der den maximalen Wert des magnetischen Flusses 91ma hat, und der Fluss # 1(t2) im Zeitpunkt t2 gleich dem Fluss P o ist, der durch das magnetische Feld erzeugt wird, da das Teil in diesem Zeitpunkt t2 praktisch aufhört, einen Einfluss auf das betrachtete Gebiet auszuüben, ergibt sich, dass die integrierte Spannung U1 = N1K [ #1max = #o] ist,d.h., sie hängt nicht von der Bewegunsgeschwindigkeit des teils durch das Gebiet mit dem magnetischen Feld ab und wird nur durch den maximalen Wert des magnetischen Flusses im Teil beim Durchlaufen desselben durch dieses Gebiet, d.h. durch den Wert Bmax der maximalen Induktion des Werkstoffs des Teils bestimmt Das oben Gesagte wird durch die ;in der Fig. 1c gezeigten Kurven illustriert, aus denen ersichtlich ist, daß beim Integrieren von elektrischen Signalen, die sich durch Umformen der Induktionsänderung im Gebiet des magnetischen Felds bei der Bewegung von Teilen durch dieses Gebiet ergeben, die einen gleichen Wert der maximalen Induktion Bmax haben, sich jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, zwei gleiche Spannungen U1 erhalten werden. Assume that the flow # 1 (t1) is equal to the maximum at time t1 Value # 1max is, in addition, @ @@@@ this time t1 through the considered area of the Cross-section through the part that has the maximum value of the magnetic flux 91ma, and the flow # 1 (t2) at time t2 is equal to the flow P o passing through the magnetic field is generated because the part is practically at this time t2 ceases to exert an influence on the area under consideration, it follows that the integrated voltage U1 = N1K [# 1max = #o], i.e. it does not depend on the Speed of movement of the part through the area with the magnetic field and is only determined by the maximum value of the magnetic flux in the part when passing through the same through this area, i.e. through the value Bmax of the maximum induction of the material of the part The above is determined by the; in Fig. 1c illustrated curves, from which it can be seen that when integrating electrical signals that are formed by transforming the induction change in the area of the magnetic field when moving parts through this area, which have the same value of the maximum induction Bmax, but differ with one another Moving speeds, two equal voltages U1 are obtained.

Bei der weiteren Bewegung durchlauft das magnetisierte Teil das Gebiet, das hinter dem Gebiet mit dem magnetischen Feld liegt, und ruft in ihm eine in Fig. 2a gezeigte Änderung der magnetischen Induktion Br hervor, wobei in den Fig. 2a bis c ebenso wie in den Fig. la bis c je zwei Kurven dargestellt sind, die dem Durchlaufen von Teilen, durch das Gebiet ohne magnetisches Feld, die verschiedene BewegungsgeschvJindigkeiten und gleiche Werte der remanenten Induktion Br haben, entsprechen. As it moves further, the magnetized part passes through the area which lies behind the area with the magnetic field, and calls in it one in Fig. 2a shows the change in the magnetic induction Br, wherein in Figs. 2a to c as well as in Figs. la to c each two curves are shown, the traversing of parts, through the area without a magnetic field, the different speeds of movement and have the same values of the remanent induction Br.

Diese Anderung der Induktion wird zum Beispiel mit Hilfe einer Spule, die das Gebiet ohne magnetisierendes Feld umfasst, in ein elektrisches Signal &2(t) umgeformt, das in Fig. 2b gezeigt ist und den Wert hat, worin N2 die Windungszahl der Umformerspule, die ausserhalb des magnetisierenden Felds angeordnet ist, und #2(t) den mit dieser Spule im Zeitpunkt t verknüpftenmagnetischen Fluss bedeutet.This change in induction is converted into an electrical signal & 2 (t), which is shown in FIG. 2b and the value, with the aid of a coil which surrounds the area without a magnetizing field, for example where N2 is the number of turns of the converter coil, which is arranged outside the magnetizing field, and # 2 (t) denotes the magnetic flux associated with this coil at time t.

Im Zeitpunkt t3, der dem maximalen Wert der Induktion im betrachteten Gebiet entspricht, verlauft durch dieses Gebiet der Querschnitt des Teils, der den maximalen Wert des remanenten magnetischen Flusses hat, und das erhaltene elektrische Signal # 2(t) ist gleich Null (es ändert das Vorzeichen). At time t3, which is the maximum value of the induction im considered Area, the cross-section of the part that runs through this area has maximum value of remanent magnetic flux, and the obtained electrical Signal # 2 (t) is zero (it changes sign).

Zum Zeitpunkt t4 hört das zu kontrollierende Teil praktisch auf, einen Einfluss auf das betrachtete Gebiet auszuüben. In diesem Zeitpunkt t4 wird das elektrische Signal #2(t) gleich Null. At time t4, the part to be checked practically stops, to exert an influence on the area under consideration. At this point in time t4 becomes the electrical signal # 2 (t) is zero.

Aus dem Signal #2(t) sondert man auf ähnliche Weise den gleichpoligen Impuls im Zeitintervall von t3 bis t aus. Dieser Impuls wird im angegebenen Zeitintervall integriert und man erhalt die in Fig. 2c gezeigte Spannung U2. die beträgt: weil der Fluss #2(t3) im Zeitpunkt t3 gleich dem maximalen Wert #2max ist, da in diesem Zeitpunkt t3 durch das betrachtete Gebiet der Quer schnitt des Teils verläuft, der den maximalen Wert des remanenten magnetischen Flusses # 2max hat, und der Fluss #2(t4) im Zeitpunkt t4 gleich Null ist, da das Teil in diesem Zeitpunkt praktisch aufhört, einen Einfluss auf das betrachtete Gebiet auszuüben, ist die integrierte Spannung U2 = N2K # # 2max .The homopolar pulse in the time interval from t3 to t is separated out from signal # 2 (t) in a similar manner. This pulse is integrated in the specified time interval and the voltage U2 shown in FIG. 2c is obtained. it amounts to: because the flux # 2 (t3) at time t3 is equal to the maximum value # 2max, since at this time t3 the cross-section of the part which has the maximum value of the remanent magnetic flux # 2max and the flux runs through the area under consideration # 2 (t4) is zero at time t4, since the part practically ceases to exert an influence on the area under consideration at this time, the integrated voltage is U2 = N2K # # 2max.

Somit hängt die Spannung U2 nicht von der Bewegungsgeschwindigkeit des Teils durch das Gebiet ohne magnetischen Fluss ab, -, sondern sie wird nur durch den maximalen Wert des remanenten magnetischen Flusses im Teil, d.h. Thus, the voltage U2 does not depend on the speed of movement of the part by the area with no magnetic Flow from, -, but it is only determined by the maximum value of the remanent magnetic flux in the part, i.e.

durch den Wert der Koerzitivkraft des Werkstoffes des Teils bestimmt.determined by the value of the coercive force of the material of the part.

Das gesagte wird durch die in Fig. 2c gezeigten K ven illustriert, aus denen ersichtlich ist, dass beim Integrieren von elektrischen Signalen, die durch eine Umformung der Induktionsanderung im Gebiet ohne magnetisierendes Feld bei der Bewegung von magnetisierten Teile len durch dieses Gebiet, die einen gleichen Wert des remanenten magnetischen Flusses haben, sich jedoch mit verschiedenen Geschwindigkeiten bewegen, erhalten sind, zwei gleiche Spannungen U2 erhalten werden. What has been said is illustrated by the K ven shown in Fig. 2c, from which it can be seen that when integrating electrical signals, the by transforming the induction change in the area without a magnetizing field When magnetized parts move through this area, the same The value of the remanent magnetic flux can have different velocities move, are obtained, two equal voltages U2 are obtained.

Es werden also in Übereinstimmung mit dem erfindungsgemässen Verfahren zwei Spannungswerte U1 und U2 erhalten, die dem maximalen bzw. dem remanenten magnetischen Fluss in den zu kontrollierenden Teilen, d.h. den Werten der maximalen Induktion und der Koerzitivkraft des Werkstoffs des Teils proportional sind. Diese zwei Parameter charakterisieren mit einer grossen Zuverläss:igke it die mechanischen Eigenscharten der zu kontrollierenden Teile. Die Leistungsfahigkeit der Kontrolle wird dabei nur durch die Transportgeschwindigkeit der Teile bestimmt und kann sehr boch sein, da bei dem erfindungsgemassen Verfahren keine Stillsetzung der Teile erforderlich ist. It will therefore be in accordance with the method according to the invention two voltage values U1 and U2 are obtained, which correspond to the maximum and the remanent magnetic Flow in the parts to be controlled, i.e. the values of the maximum induction and are proportional to the coercive force of the material of the part. These two parameters characterize the mechanical properties with great reliability the parts to be checked. The efficiency of the control will only be there determined by the transport speed of the parts and can be very pissed off because in the process according to the invention, no shutdown of the parts is necessary.

Das erfindungsgemässe Verfahren wird mit Hilfe einer Einrichtung durchgeführt, die inderFig. 3 gezeigt ist. Die zu kontrollierenden Teile 1 werden zum Beispiel im Innern einer Fuhrungsrinne 2 oder auf einem Forderer bewegt. The method according to the invention is carried out with the aid of a device carried out, which inFig. 3 is shown. The parts to be checked 1 are for example moved inside a guide channel 2 or on a conveyor.

Die Einrichtung enthält eine Magnetisierungsspule 3 oder einen Elektromagneten, die aus einer Gleichstromquelle 4 gespeist werden, Ablesespulen 5 und 6, deren eine im Innern der Magnetisierungsspule 3 koaxial mit dieser und deren andere hinter ,der Magnetisierungsspule 3 in der Bewegungsrichtung der Teile 1 angeordnet wird, und zwei identische Messkanäle 7 und 8, die an eine Steuereinheit 9 angeschlossen sind, deren Ausgang mit einer Aussonderungseinheit 10 verbunden ist.The device contains a magnetizing coil 3 or an electromagnet, which are fed from a direct current source 4, reading coils 5 and 6, one of which inside the magnetizing coil 3 coaxially with this and the other behind , the magnetizing coil 3 is arranged in the direction of movement of the parts 1, and two identical measuring channels 7 and 8, which are connected to a control unit 9 whose output is connected to a separation unit 10.

Jeder der Messkanäle 7 und 8 enthält eine Reihenschaltung auseinem Verstärker 11, einem steuerbaren Schalter 12, einem Integrator 13 und einem Komparator 14. Each of the measuring channels 7 and 8 contains a series connection of one Amplifier 11, a controllable switch 12, an integrator 13 and a comparator 14th

Der Eingang des Verstarkers 11 ist mit der entsprechenden Spule 5 oder 6 und der Ausgang mit dem Eingang des Schalters 12 und dem Eingang des Komparators -14 verbunden. Der Ausgang des Schalters 12 steht in Verbindung mit dem Infornationseingang des Integrators 13 und der Steuereingang des Schalters 12 mit dem Ausgang des Komparators 14, der auch an den synchronisierenden Eingang der Steuereinheit 9 angeschlossen ist. Der Informationseingang der Steuereinheit.9 ist mit dem Ausgang des Integrators 13 und der andere Ausgang der Steuereinheit 9 mit dem Einstelleingahg des Integrators 13 verbunden.The input of the amplifier 11 is connected to the corresponding coil 5 or 6 and the output with the input of switch 12 and the input of the comparator -14 connected. The output of the switch 12 is in connection with the information input of the integrator 13 and the control input of the switch 12 to the output of the comparator 14, which is also connected to the synchronizing input of the control unit 9 is. The information input of the control unit.9 is connected to the output of the integrator 13 and the other output of the control unit 9 with the setting input of the integrator 13 connected.

Die Einrichtung arbeitet auf folgende Weise: Im Laufe seiner Bewegung verläuft das zu kontrollierende Teil 1 durch die ein magnetisches Gleichfeld erzeugende Magnetisierungsspule 3 und wird bis zur Sättigung magnetisiert. Dabei wird in der Ablesespule 5 ein Signal der EMK induziert, das über den Verstärker 11 des Kanals 7 an die Eingänge des Schalters 12 und des Komparators 14 dieses Kanals gelangt. Der Schwellenpegel des Komparators 14 wird auf e";inen solchen Wert eingestellt, dass der Komparator 14 in Zeitpunkten anspricht, die dem Anfang und dem Ende des gleichpoligen, sum Beispiel positiven, Impulses des Signals der Ablesespule 5 entsprechen. Das Signal vom Ausgang des Komparators 14 öffnet den Schalter 12, der aus dem Signal der Ablesespule 5 einen gleichpoligen Impuls aussondert und diesen Impuls zum Integrator 13 durchlasst, von dessen Ausgang das integrierte Signal an die Steuereinheit 9 gelangt, die die Umformung dieses Signals in den Kode durchführt. Der Zeitpunkt des Anfangs der Umformung des Signals vom Integrator 13 in den Kode wird durch das Signal des Komparators 14 bestimmt, das an den synchronisierenden Eingang der Steuereinheit 9 gelangt. Der Kode des integrierten Signals wird vom Ausgang der Steuereinheit 9 dem Eingang der Aussonderungseinheit 10 zugeführt. Nach Abschluss der Umformung des Signals vom Integrator 13 in den Kode wird der Integrator 13 durch das Signal vom entsprechenden Ausgang der Steuereinheit 9 in den Ausgangszustand eingestellt, und der iECanal 7 wird auf diese Weise zum Empfang des Signals vorbereitet, das in der Ablesespule 5 vom nächsten Teil 1 induziert wird. The device works in the following way: In the course of its movement the part 1 to be controlled runs through the direct magnetic field generating Magnetizing coil 3 and is magnetized to saturation. The Reading coil 5 induces a signal of the EMF, which is transmitted via the amplifier 11 of the channel 7 reaches the inputs of the switch 12 and the comparator 14 of this channel. The threshold level of the comparator 14 is set to a value such that that the comparator 14 responds at times that the beginning and the end of the homopolar, positive example, pulse of the signal of the reading coil 5 correspond. The signal from the output of the comparator 14 opens the switch 12, which from the signal the reading coil 5 rejects a homopolar pulse and this pulse to the integrator 13 passes, from the output of which the integrated signal is sent to the control unit 9 which converts this signal into the code. Point of time the beginning of the conversion of the signal from the integrator 13 into the code is indicated by the The signal of the comparator 14 is determined to be sent to the synchronizing input of the control unit 9 arrives. The code of the integrated signal becomes an output of the control unit 9 fed to the input of the separation unit 10. After the forming process is complete of The integrator 13 becomes the signal from the integrator 13 into the code by the signal from the corresponding output of the control unit 9 in the initial state set, and the iECanal 7 is prepared in this way to receive the signal, which is induced in the reading coil 5 by the next part 1.

Das Teil 1 durchläuft dann bei seiner weiteren Bewiegung die Ablesespule 6, wodurch in der letzteren ein Signal der EMK induziert wird. Die Verarbeitung dieses Signals geschieht im Kanal 8 ähnlich der Verarbeitung des Signals von der Spule 5. Die Steuereinheit gibt in Übereinstimmung mit den Kodes der integrierten Signale, die der maximalen und der remanenten Induktion des zu kontrollierenden Teils 1 proportional sind, befehle an die Aus sonderungseinheit 10, die eine Sortierung der Teile nach ihren mechanischen Eigenschaften durchführt. The part 1 then runs through the reading coil as it continues to move 6, which induces an EMF signal in the latter. The processing this signal happens in channel 8 similar to the processing of the signal from the Coil 5. The control unit gives in accordance with the codes of the built-in Signals representing the maximum and the remanent induction of the controlled Part 1 are proportional, commands to the separation unit 10, the sorting which carries out parts according to their mechanical properties.

Das erfindungsgemässe Verfahren gestattet es, die zeile im technologischen Fluss ihrer Fertigung ohne Herabsetzung der Produktionsleistungsfähigkeit und mit einer hohen Genauigkeit und Zuverlässigkeit zu kontrollieren. The inventive method allows the line in the technological Flow of their production without degradation of production efficiency and with a high level of accuracy and reliability.

Claims

Procedure for electromagnetic control of mechanical properties of moving ferromagnetic parts Patent claim method for electromagnetic Control of the mechanical properties of moving ferromagnetic parts, in which the part to be controlled in the course of its movement with a magnetic Magnetized field and the change in induction in the direction of movement of the Parts of the area behind the magnetic field created by passing through the part to be controlled is caused by this area into an electrical part Signal is transformed, -characterized that also the change in induction in the area of the magnetic field generated by the passage of the material to be controlled Partly caused by this area, transformed into an electrical signal is separated from each of the specified signals pulses with the same polarity each of these impulses is integrated and according to the results of the integration the mechanical properties of the part are determined.