Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do nieniszczacego badania wydluzonych przedmiotów ferromagne¬ tycznych takich, jak lin stalowych a zwlaszcza do okreslania ubytków pola przekroju poprzecznego stali i ubyt¬ ków skutecznego pola przekroju poprzecznego stali, na skutek sil przylozonych poprzecznie lub rozerwania drutów. W przypadku liny stalowej ubytki pola przekroju poprzecznego stali moga nastapic na skutek zuzycia lub korozji ima duze znaczenie mozliwosc dokonywania pomiaru ubytków pola przekroju liny nie tylko ze wzgledów bezpieczenstwa, przy tym mozliwosc dysponowania niezawodna metoda w wielu przypadkach pozwoli na dalsze wykorzystania liny wówczas, gdy przeprowadzone powszechnie stosowanymi metodymi okreslenie stopnia zuzycia liny bedzie powodowalo przedwczesne wybrakowanie liny.Z literatury patentowej (na przyklad z opisów patentowych PRL nr 33472 i nr 82484 oraz z opisów do swiadectw autorskich ZSRR nr 133665 i nr 144632) znane sa urzadzenia do badania lin stalowych skladajacych sie z duzej liczby skreconych ze soba drutów. Te znane urzadzenia zawieraja zespoly magnesujace line wzdluznie na pewnym jej odcinku zrealizowane jako elektromagnesy lub magnesy trwale, zespoly czujnikowe w postaci uzwojenia kontrolnego dolaczonego do wzmacniacza, polaczonego z obwodem impulsowym i zliczajacym.Te znane urzadzenia zapewniaja jedynie mozliwosc okreslenia liczby przerwan w linie na pewnym wyzna¬ czonym jej odcinku i nie zapewniaja mozliwosci okreslenia ilosciowego ubytku pola przekroju poprzecznego stalowej liny.Zadaniem wynalazku jest zaprojektowanie urzadzenia umozliwiajacego wyznaczanie ilosciowego ubytku pola przekroju poprzecznego stali liny.Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie do nieniszczacego badania wydluzonych przedmiotów ferromagne¬ tycznych, a zwlaszcza lin stalowych, zawierajace elementy magnesujace z nabiegunnikami usytuowanymi dokola badanego przedmiotu ferromagnetycznego wytwarzajace pole magnetyczne skierowane wzdluz badanego przedmiotu, oraz czujniki, reagujace na wystepowanie nieciaglosci wzdluznych w badanym przedmiocie ferro¬ magnetycznym.Zgodnie z wynalazkiem, urzadzenie zawiera kilka czujników umieszczonych w szczelinie powietrznej pod nabiegunnikami elementu magnesujacego, które to czujniki sa przeznaczone do pomiaru pola przekroju poprzecz-2 130932 nego badanego przedmiotu ferromagnetycznego, przy czym czujniki reagujace na wystepowanie nieciaglosci w badanym przedmiocie ferromagnetycznym sa umieszczone w pierscieniu obejmujacym badany przedmiot. ferromagnetyczny.Element magnesujacy, bedacy magnesem trwalym, ma postac cylindra wydrazonego z nabiegunnikami usytuowanymi po dwóch jego koncach obejmujacymi badany przedmiot ferromagnetyczny.W pierscieniu czujniki umieszczone sa w równych odstepach na jego obwodzie, przy czym miedzy kazda para czujników promieniowych przeznaczonych do wykrywania nieciaglosci wystepujacych w badanym przed¬ miocie umieszczony jest czujnik podluzny przeznaczony do pomiaru poziomu magnesowania badanego przed¬ miotu.Korzystnym jest, gdy wszystkie czujniki sa przyrzadami halotronowymi.Wyjscia wszystkich czujników przeznaczonych do pomiaru pola przekroju poprzecznego badanego przed¬ miotu ferromagnetycznego sa dolaczone poprzez wzmacniacz do jednego z wejsc detektora synchronicznego, którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem generatora wytwarzajacego pradowe sygnaly sterujace dla czujników, a wyjscie - poprzez obwód róznicowy, do którego drugiego wejscia dolaczone jest wyjscie zródla sygnalu odniesienia - jest polaczone z wejsciem wzmacniacza o wzmocnieniu regulowanym, którego wejscie sterujace jest polaczone z wyjsciem zródla sygnalu odniesienia, przy czym na wyjsciu wzmacniacza o wzmocnieniu regulowanym otrzymywany jest sygnal odwzorowujacy ilosciowe zmiany pola przekroju poprzecznego badanego przedmiotu ferromagnetycznego wzgledem uprzednio ustalonej wartosci odwzorowanej sygnalem wyjsciowym zródla sygnalu odniesienia.Wyjscia wszystkich czujników w pierscieniu przeznaczonych do wykrywania nieciaglosci w badanym przedmiocie ferromagnetycznym sa polaczone poprzez wzmacniacz z wejsciem detektora synchronicznego, którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem zródla pradowego sygnalu, sterujacego wykorzystywanego do wysterowania czujników, a wyjscie jest dolaczone do pierwszego wejscia obwodu róznicowego, na którego wyjsciu zalaczony jest wzmacniacz, w którego obwodzie sprzezenia zwrotnego miedzy jego wyjsciem a drugim wejsciem obwodu róznicowego zalaczony jest obwód calkujacy, przy czym na wyjsciu wzmacniacza otrzymywa¬ ny jest sygnal odwzorowujacy nieciaglosci wystepujace w badanym przedmiocie ferromagnetycznym.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykladach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedsta¬ wia typowa charakterystyke magnetyzacji dla stali, fig. 2 — pierwszy przyklad wykonania urzadzenia do nienisz¬ czacego badania wydluzonych przedmiotów ferromagnetycznych wedlug wynalazku, fig. 3- zastepczy schemat ukladu magnetycznego urzadzenia z fig. 1, fig. 4 - schemat elektryczny zwiazany z magnetycznymi czujnikami z fig. 2, fig. 5 — drugi przyklad wykonania urzadzenia wedlug wynalazku, fig. 6 - zastepczy schemat ukladu magnetycznego urzadzenia z fig. 5, fig. 7a i 7b - posredni pierscien czujnikowy, fig. 8 — sygnal wyjsciowy pierscienia z fig. 7 wytwarzany przez czujniki promieniowe, fig. 9 — sygnal wyjsciowy pierscienia z fig. 7 wytwa¬ rzany przez czujniki wzdluzne, a fig. 10 - uklad elektroniczny zwiazany z czujnikami na wyjsciu pierscienia zfig.7.Urzadzenie pokazane na fig. 2 zapewnia pole magnetyczne skierowane wzdluz osi podluznej liny stalowej, która jest przemieszczana wzdluz kierunku zgodnego z jej dlugoscia. Punkty, w których pole magnetyczne jest przykladane do liny stalowej, sa wybierane w znacznej odleglosci od siebie, w takiej mianowicie, ze w czesci liny miedzy tymi punktami zapewniona jest zasadniczo równomierna gestosc strumienia magnetycznego w przekroju poprzecznym liny stalowej. Dzieki stalym silom magnesujacym miedzy dwoma punktami gestosc strumienia magnetycznego w przekroju poprzecznym liny stalowej okresla sie wedlug ustalonego punktu na krzywej magne¬ sowania dla liny stalowej. Jezeli zapewnia sie dostateczne natezenie pola magnetycznego zblizone do natezenia zapewniajacego stan nasycenia magnetycznego, jak pokazano na fig. 1 zalaczonego rysunku, wówczas gestosc strumienia magnetycznego jest czynnikiem malo zmieniajacym sie przy dowolnym, uprzednio ustalonym magne¬ sowaniu liny stalowej lub przy dowolnie malej zmianie natezenia pola magnetycznego.Gestosc strumienia magnetycznego w linie jest zatem wartoscia stala dla danego materialu i strumien magnetyczny w przestrzeni miedzy dwoma punktami liny jest proporcjonalny do przekroju poprzecznego liny.Ten strumien magnetyczny moze byc mierzony jako strumien wewnetrzny albo zewnetrzny wzgledem liny w szczelinie powietrznej pod nabiegunnikami elektromagnesów powyzej punktów wyznaczonych na linie. Pewne pole rozproszenia istnieje miedzy swobodnymi koncami liny na zewnatrz przyrzadu, które to pole moze znie¬ ksztalcac liniowe zaleznosci miedzy strumieniem magnetycznym w przestrzeni miedzy dwoma punktami i w przekroju poprzecznym liny stalowej, jednakze nie bedzie to wywolywalo jakichkolwiek skutków przy okreslaniu powierzchni przekroju poprzecznego stalowej liny.Jedno z urzeczywistnien wynalazku jest przedstawione na fig. 2 i fig. 3 zalaczonego rysunku. W tym przykladzie realizacji wynalazku elektromagnes sklada sie z cewki wzbudzajacej 1 nawinietej na dwóch osob¬ nych jarzmach rdzenia 2 zapewniajacych stale natezenie pola magnetycznego miedzy dwoma punktami 3 i 4 na linie 5, przy czym strumien magnetyczny wprowadza sie w line nabiegunnikami 6. Usytuowane promieniowo130932 3 czujniki magnetyczne 7 w szczelinie powietrznej 8 pod jednym lub dwoma nabiegunnikami, zapewniaja mozli¬ wosc pomiaru strumienia magnetycznego, a wiec i pola przekroju poprzecznego liny 9 miedzy nabiegunnikami. liczba usytuowanych promieniowo czujników umieszczonych pod jednym lub dwoma nabiegunnikami wybiera¬ na jest tak, aby suma sygnalów wyjsciowych 10 mogla zapewnic kompensacje mimosrodowosci umieszczenia liny miedzy nabiegunnikami. Czujniki halotronowe sa stosowane jako czujniki magnetyczne ze wzgledu na ich male rozmiary i odpowiedni zakres czulosci magnetycznej.Fig. 3 stanowi przedstawienie graficzne schematu zastepczego obwodu magnetycznego danego urzadzenia.Fig. 3 jest schematem zastepczym ukladu magnetycznego urzadzenia, w którym 300, 301 reprezentuja opornosci magnetyczne cewek 1, 302, 303 - opornosci magnetyczne rdzeni 2. Opornosci magnetyczne nabiegun- ników 6 sa reprezentowane przez 304, 305, 306 i 307, straty cewek 1 sa oznaczone przerywanymi polaczeniami do 308, 309, a straty w obwodzie od bieguna do bieguna sa reprezentowane przez 310. Opornosci magnetyczne szczelin powietrznych otaczajacych line sa reprezentowane przez 311, 312, a efekt magnetyczny liny jest repre¬ zentowany przez 313, przy czym kierunek strumienia jest wskazny strzalkami, a jego wartosc jest równa 0.Schemat blokowy uklad elektronicznego urzadzenia do okreslania pola przekroju poprzecznego stalowej liny przedstawiony jest na fig. 4. Do czujników, umieszczonych pod nabiegunnikami, sa doprowadzane z genera¬ tora 400 sygnaly wzbudzajace 11, majace ksztalt prostokatny o czestotliwosci równej okolo 100 kHz celem wytworzenia pradowego sygnalu sterujacego 12 dla wszystkich nabiegunnikowych czujników halotronowych 7.Sygnaly wyjsciowe wszystkich czujników nabiegunnikowych, proporcjonalne do natezenia pola magnetycznego, sa sumowane we wzmacniaczu 401 i poddawane detekcji synchronicznej w detektorze 402, aby w wyniku uzy¬ skac sygnal wyjsciowy 13 proporcjonalny do natezenia glównego pola magnetycznego zmierzonego za pomoca czujników nabiegunnikowych. Nalezy zauwazyc, ze czujniki 7 pod drugim nabiegunnikiem 6 sa zalaczone tak, iz reaguja na pole o odwrotnej biegunowosci.Napiecie 14 pradu stalego ustalane w sposób reczny jest odejmowane od napiecia wyjsciowego 13 czujni¬ ków nabiegunnikowych, co jest realizowane przez obwód róznicowy, a w wyniku otrzymuje sie sygnal wyjscio¬ wy 15, odwzorowujacy zmiany pola przekroju poprzecznego liny. Jezeli napiecie pradu stalcgo jest wykalibrówa- ne, wówczas kalibracja, zapewniajaca zerowa wartosc napiecia 15 moze byc wykorzystywana w celu bezposred¬ niego okreslenia pola przekroju poprzecznego stalowej liny. Natomiast jezeli napiecie pradu stalego jest ustalone w taki sposób, aby napiecie 15 mialo wartosc zerowa przy umieszczeniu w przestrzeni kontrolnej liny kontrol¬ nej, wówczas napiecie 15 bedzie odwzorowywalo zmiany pola przekroju poprzecznego liny badanej wzgledem pola przekroju poprzecznego Hny kontrolnej. Napiecie 15 moze zostac wzmocnione wzmacniaczem 403 o regulo¬ wanym wzmocnieniu, sterowanym tymze napieciem 14 pradu stalego - celem uzyskania sygnalu wyjsciowego 16, odwzorowujacego procentowe zmiany pola przekroju poprzecznego liny badanej wzgledem pola przekroju poprzecznego liny kontrolnej. Filtr dolnoprzepustowy 404 moze byc równiez wykorzystany celem zapewnienia sygnalu wyjsciowego 17 o zredukowanym poziomie zaklócen szumowych w poszczególnych zakresach czestotli¬ wosciowych. Sygnal wyjsciowy, odwzorowujacy zmiany procentowe pola przekroju moze byc otrzymany bezpo¬ srednio jako analogowy sygnal wyjsciowy lub jako wynik porównywania tego sygnalu z poziomem progowym - celem okreslenia nadmiernego zuzycia lub wystepowania przerwan.Wymaganiem, stawianym pomiarowi pola przekroju poprzecznego Hny, jest stalosc natezenia pola magne¬ tycznego miedzy dwoma punktami na linie. Chociaz nie zawsze jest to potrzebne ze wzgledu na wplyw warun¬ ków zewnetrznych, moze to byc zapewnione w sposób idealny za pomoca magnesu stalego.Innym aspektem wynalazku w zwiazku z tym jest zastosowanie magnesu trwalego do magnesowania liny.Magnes taki stanowi cylindryczny wydrazony magnes 18 obejmujacy line, z nabiegunnikami 20 z magnetycznie miekkiego zelaza usytuowanymi tak, aby wytworzyc w linie odpowiednie pole magnetyczne. Magnes moze byc rozciety wzdluz jego osi celem umozliwienia zamocowania go w odpowiednim polozeniu wzgledem liny.Promie¬ niowe czujniki magnetyczne 21 sa umieszczone, jak bylo powiedziane wyzej, pod nabiegunnikami 20 celem okreslenia pola przekroju poprzecznego liny. Zwykle magnes trwaly bedzie mial dazenie do wytwarzania stalego strumienia magnetycznego 0, a nie stalego natezenia pola magnetycznego w linie. Jezeli zalozymy istnienie pewnego strumienia rozproszonego dokola magnesu trwalego na zewnatrz liny, wówczas obserwuje sie stabiliza¬ cje natezenia pola magnetycznego. A wiec, jezeli stosowane sa pola o duzym natezeniu, zapewniajacym stan liny 19 zblizony do nasycenia, wówczas gestosc strumienia w Mnie jest wielkoscia w malym stopniu zalezna od zmian natezenia pola magnetycznego w linie. A wiec obserwuje sie w dalszym ciagu proporcjonalna zaleznosc miedzy strumieniem magnetycznym w linie i polem przekroju poprzecznego liny.Urzeczywistnienie tej postaci wynalazku jest przedstawione na fig. 5 i fig. 6. W tym przykladzie wydrazony magnes cylindryczny 18 podzielony na dwie czesci jest umieszczony tak, ze obejmuje sprawdzana line 19.4 130932 Strumien magnetyczny magnesu trwalego jest wprowadzany do liny za posrednictwem nabiegunników 20. Jak i w przykladzie, opisanym poprzednio, promieniowe czujniki 21 pod nabiegunnikami sa stosowane w celu zapew¬ nienia mozliwosci pomiaru pola przekroju poprzecznego stali liny. A wiec sygnaly wyjsciowe sa uzyskiwane i przetwarzane w ten sam sposób, jak to bylo opisane w odniesieniu do przykladu realizacji wynalazku, przedsta¬ wionego na fig. 4.Fig. 6 jest schematem zastepczym ukladu magnetycznego urzadzenia z fig. 5, w którym 600 reprezentuje strumien magnetyczny szczatkowy magnesu trwalego, 601 - opornosc magnetyczna magnesu, 602 -opornosc magnetyczna rozproszenia magnesu, 603, 604 - opornosci magnetyczne biegunów, 605,606 - opornosci magne¬ tyczne szczelin powietrznych* 607 - wewnetrzna opornosc magnetyczna rozproszenia, a 608 - opornosc magne¬ tyczna liny.Innym aspektem wynalazku jest zastosowanie czujników halotronowych do wykrywania przerwan drutów w linie i do pomiaru i kontroli magnesowania liny. Sa tutaj zastosowane elementy, przeznaczone do magnesowa¬ nia liny takie, jakie zostaly opisane w odniesieniu do przykladu realizacji wynalazku, przedstawionego na fig. 2 lub fig. 5, a wiec sprawdzany odcinek liny 9 lub 19 jest magnesowany wzdluz jego osi tak, iz zasadniczo równomierny strumien magnetyczny 22 przeplywa w kierunku wzdluznym liny 9 lub 19. Czujnik pierscieniowy 23 lub 24 jest zmontowany dokola liny wspólosiowo wzgledem liny. Bardziej szczególowo jest to pokazane na fig. 7. Pierscien 25 zawiera kilka promieniowych halotronowych czujników magnetycznych 26, równomiernie rozmieszczonych na obwodzie pierscienia celem wykrywania przerwan drutów liny. Pierscien zawiera równiez wzdluzne czujniki magnetyczne 27, które moga byc równiez stosowane dp wykrywania przerwan drutów liny, lecz w glównej mierze sa przeznaczone do okreslania poziomu magnesowania liny. W ten sposób zapewnia sie mozliwosc kontroli magnesowania uzyskiwanego za pomoca elektromagnesów lub magnesów trwalych. Pierscien ze wzgledów praktycznych jest rozciety celem zapewnienia mozliwosci umieszczenia magnesu dokola liny.Ksztalt sygnalu wyjsciowego wytwarzanego przez pierscieniowe czujniki magnetyczne w przypadku, gdy lina z przerwanymi drutami przechodzi przez pierscien czujnikowy, jest pokazany na fig. 8 — przy zastosowaniu czujników promieniowych i na fig. 9 — przy zastosowaniu wzdluznych czujników.Wartosc szczytowa natezenia pola magnetycznego zmienia sie proporcjonalnie do trzeciej potegi odleglosci od miejsca przerwania drutu, natomiast czas trwania tego sygnalu jest proporcjonalny do odleglosci od przerwanego drutu.Schemat blokowy ukladu elektronicznego dla przypadku wykrywania przerwan drutów przedstawiony jest na fig. 10. Wfsystkie magnetyczne czujniki pierscieniowe 26, 27 sa pobudzane sygnalem prostokatnym 28 o czestotliwo!^ równej okolo 100 kHz, z generatora 1000, który zapewnia sterowanie pradowe czujników.Rozpatrzmy gajpierw czujniki promieniowe 26 w momencie, gdy wszystkie sygnaly wyjsciowe promieniowych czujników halotronowych sa sumowane przez wzmacniacz i poddawane detekcji synchronicznej w detektorze 1002 w celu otrzymania sygnalu wyjsciowego 29 proporcjonalnego do glównego sygnalu wyjsciowego uzyskiwa¬ nego od wszystkich czujników promieniowych. Sygnal wyjsciowy 29 jest wzmacniany przez wzmacniacz 1003 celem uzyskania wymaganego zakresu dynamicznego sygnalu 30, a obwód calkujacy 1004 i uklad sumujacy 1005 zalaczone w obwodzie sprzezenia zwrotnego wzmacniacza 1003 sa zastosowane celem zapewnienia sprzeze¬ nia w obwodzie pradu zmiennego o duzej stalej czasowej równej okolo 5 sekundom. Sygnal wyjsciowy 30 poddawany filtracji przez filtr dolnoprzepustowy 1006 celem usuniecia pewnych szumów, glównie powstalych na skutek wlasnych charakterystyk liny i celem uzyskania sygnalu wyjsciowego 31. Ten sygnal wyjsciowy moze byc rozpatrywany bezposrednio jako sygnal analogowy, lub jako sygnal wynikowy powstaly na skutek porów¬ nywania go z pewnym poziomem progowym, wykorzystywany do wykrywania przerwania drutów liny.Uklad elektroniczny dla przypadku zastosowania czujników wzdluznych, przeznaczonych do wykrywania przerwania drutów w linie, zasadniczo jest taki sam, lecz jego zastosowanie nie jest bezwzglednie wymagane.Jezeli okreslenie magnesowania liny jest wymagane, wówczas moze byc wykorzystywane napiecie w punkcie 29 dla czujników wzdluznych.W praktyce urzadzenie jest wykonywane z dwóch dokladnie identycznych czesci, które korzystnie sa umocowane zawiasowo. Umozliwia to zalozenie go na stalowa line. Korzystnym jest gdy urzadzenie jest scalone z ukladem elektronicznym, który jest umieszczony wraz z ukladem magnetycznym w dwóch wodoszczelnych obudowach, przy czym kazda obudowa jest wyposazona w jedna lub wiecej rolek lub krazków prowadzacych w celu umozliwienia swobodnego przesuniecia stalowej liny przez urzadzenie.Urzadzenie moze byc wyposazone w wyjsciowy wskaznik optyczny na przyklad przyrzad pomiarowy, który bedzie migal w celu wskazania odchylenia pola przekroju poprzecznego stalowej liny lub wyposazone w automatyczny uklad znakujacy farba w celu znakowania liny w kazdym miejscu wykrytej nieciaglosci. W in¬ nym wykonaniu do urzadzenia moze byc dolaczony magnetofon w celu rejestracji wszystkich nieciaglosci w za¬ leznosci od ich polozenia na linie.130932 5 Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie do nieniszczacego badania wydluzonych przedmiotów ferromagnetycznych zawierajace ele¬ menty magnesujace z nabiegunnikami usytuowanymi dokola badanego przedmiotu ferromagnetycznego wytwar¬ zajace pole magnetyczne skierowane wzdluz badanego przedmiotu, oraz czujniki, reagujace na wystepowanie nieciaglosci wzdluznych w badanym przedmiocie ferromagnetycznym, znamienne tym, ze zawiera kilka czujników (7, 21) umieszczonych w szczelinie powietrznej (8) pod nabiegunnikami (6, 20) elementu magne¬ sujacego (1,2, 18), które to czujniki (7, 21) sa przeznaczone do pomiaru pola przekroju poprzecznego badanego przedmiotu ferromagnetycznego (9, 19), zas czujniki reagujace na wystepowanie nieciaglosci w badanym przedmiocie ferromagnetycznym sa umieszczone w pierscieniu (23, 24, 25) obejmujacym badany przedmiot ferromagnetyczny (9,19). 2. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze element magnesujacy (18), bedacy magnesem trwalym, ma postac cylindra wydrazonego z nabiegunnikami (21) usytuowanymi po dwóch jego koncach obej¬ mujacymi badany przedmiot ferromagnetyczny (19). 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze w pierscieniu (23, 24, 25) czujniki (26, 27) umieszczone sa w równych odstepach na obwodzie pierscienia, przy czym miedzy kazda para czujników promie¬ niowych (26) przeznaczonych do wykrywania nieciaglosci wystepujacych w badanym przedmiocie (9,19) umie¬ szczony jest czujnik wzdluzny (27) przeznaczony do pomiaru poziomu magnesowania badanego przedmiotu. 4. Urzadzenie wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienne tym, ze czujniki (7,21, 26, 27) sa przyrzadami halotronowymi. 5.Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wyjscia wszystkich czujników (7, 21) prze¬ znaczonych do pomiaru pola przekroju poprzecznego badanego przedmiotu ferromagnetycznego (9,19) sa pola¬ czone poprzez wzmacniacz (401) do jednego z wejsc detektora synchronicznego, którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem generatora (400) wytwarzajacego pradowe sygnaly sterujace dla czujników (7,21), a wyj¬ scie — poprzez obwód róznicowy, do którego drugiego wejscia dolaczone jest wyjscie zródla sygnalu odniesienia - jest polaczone z wejsciem wzmacniacza (403) o wzmocnieniu regulowanym, którego wejscie sterujace jest polaczone z wyjsciem zródla sygnalu odniesienia, przy czym na wyjsciu wzmacniacza (403) o wzmocnieniu regulowanym otrzymywany jest sygnal (16) odwzorowujacy ilosciowe zmiany pola przekroju poprzecznego badanego przedmiotu ferromagnetycznego. (9, 19) wzgledem uprzednio ustalonej wartosci odwzorowanej sygna¬ lem wyjsciowym zródla sygnalu odniesienia (14). 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze wyjscia wszystkich czujników (26, 27) w pier¬ scieniu (23, 24, 25) przeznaczonych do wykrywania nieciaglosci w badanym przedmiocie ferromagnetycznym (9, 19) sa polaczone poprzez wzmacniacz (1001) z wejsciem detektora synchronicznego (1002), którego drugie wejscie jest polaczone z wyjsciem zródla (1000) pradowego sygnalu sterujacego wykorzystywanego do wystero¬ wania czujników (26, 27), a wyjscie jest dolaczone do pierwszego wejscia obwodu róznicowego (1005), na którego wyjsciu zalaczony jest wzmacniacz (1003), w którego obwodzie sprzezenia zwrotnego miedzy jego wyjsciem a drugim wejsciem obwodu róznicowego (1005) zalaczony jest obwód calkujacy (1004), przy czym na wyjsciu wzmacniacza (1003) otrzymywanyjest sygnal (32) odwzorowujacy nieciaglosci wystepujace w badanym przedmiocie ferromagnetycznym.130 932 e ¦H FlG.I.Fig.2. yzs^j ¦302 i X304 =^1 -312 V 308 T 300 306 313 v311 w 1 ^305 "h 1 303. 370 1/ 1 T 309 307 301 Fig.3.130 932 u * * 400 ,i :!" .7 ^7 REF. 13 15 403 f®k i:ss 74 / Fig.4.V 16 404 17 F/6.5.Fig. 6.130 932 -26 m-x a er26 Fig.7.Fig. 8. Fig.9 ,28 1000 28 -28 REF. 32 f 10f 30 1001 1002 Fig.10. 1005 1 1004 1006 J7 31 Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz Cena 130 zl PL PL PL PL PL PL PLThe subject of the invention is a device for non-destructive testing of elongated ferromagnetic objects such as wire ropes, and in particular for determining losses in the steel cross-sectional area and losses in the effective cross-sectional area of steel due to transverse forces or wire breakage. In the case of a steel rope, losses in the steel cross-sectional area may occur as a result of wear or corrosion, and it is of great importance to measure losses in the rope cross-sectional area not only for safety reasons, but the possibility of having a reliable method in many cases will allow for further use of the rope when performed commonly used methods to determine the degree of rope wear will cause premature failure of the rope. from a large number of twisted wires. These known devices include line magnetizing units longitudinally along a certain section thereof realized as electromagnets or permanent magnets, sensing units in the form of a control winding connected to an amplifier, connected to a pulse and counting circuit. These known devices only provide the possibility of determining the number of broken lines on a certain designation The object of the invention is a device for the non-destructive testing of elongated ferromagnetic objects, especially steel ropes, to design a device enabling the determination of the quantitative loss of the cross-sectional area of the rope. containing magnetizing elements with pole pieces located around the tested ferromagnetic object generating a magnetic field directed along the tested object, and sensors reacting to the occurrence of longitudinal discontinuities According to the invention, the apparatus comprises several sensors placed in an air gap under the pole pieces of the magnetizing element, which sensors are designed to measure the cross-sectional area of the ferromagnetic test object, the sensors reacting to the presence of discontinuities in the ferromagnetic test object are placed in the ring that encloses the test object. Ferromagnetic The magnetizing element, being a permanent magnet, has the form of a hollow cylinder with pole pieces located at its two ends, embracing the ferromagnetic object being tested. The test object is fitted with a longitudinal sensor for measuring the level of magnetization of the test object. It is advantageous if all sensors are hall sensors. synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the generator producing current control signals for the sensors, and the output - through a differential circuit, to which the second input is connected the output of the signal source will refer nia - is connected to the input of a regulated gain amplifier, the control input of which is connected to the output of the reference signal source, while at the output of the regulated gain amplifier, a signal is obtained that reflects quantitative changes in the cross-sectional area of the tested ferromagnetic object in relation to a predetermined value mapped by the output source The outputs of all sensors in the ring intended to detect discontinuities in the ferromagnetic test object are connected via an amplifier to the input of a synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the current control signal source used to drive the sensors, and the output is connected to the first input of the circuit differential circuit, on the output of which an amplifier is switched on, in the feedback circuit of which between its output and the other input of the differential circuit, an integral circuit is switched on, p whereby at the output of the amplifier a signal is obtained representing the discontinuities occurring in the tested ferromagnetic object. The subject of the invention is presented in the example of the drawing in which Fig. 1 shows a typical magnetization characteristic for steel, Fig. 2 - the first embodiment of the device for the non-destructive examination of elongated ferromagnetic objects according to the invention, fig. 3 replaces the magnetic circuit diagram of the device of fig. 1, fig. 4 - electrical diagram related to the magnetic sensors of fig. 2, fig. 5 - second embodiment of the device according to the invention Fig. 6 is a substitute diagram of the magnetic circuit of the device of Fig. 5, Figs. 7a and 7b - intermediate sensor ring, Fig. 8 - output of the ring of Fig. 7 produced by radial sensors, Fig. 9 - output of the ring of Fig. 7 produced by the longitudinal sensors, and fig. 10 the electronic circuit associated with the sensors at the output of the ring fig. .7 The device shown in Fig. 2 provides a magnetic field directed along the longitudinal axis of the wire rope, which is moved along a direction coinciding with its length. The points at which the magnetic field is applied to the wire rope are chosen at a considerable distance from each other, in that a substantially uniform magnetic flux density is ensured in the wire rope section between these points across the wire rope cross section. Due to the constant magnetizing forces between two points, the magnetic flux density in the wire rope cross-section is determined according to a fixed point on the magnetization curve for the wire rope. If a sufficient magnetic field strength is provided, close to that providing a magnetic saturation state, as shown in Fig. 1 of the accompanying drawing, then the magnetic flux density is a factor that hardly changes with any predetermined magnetization of the wire rope or with any small change in the field strength. The magnetic flux density in the rope is therefore a constant value for a given material and the magnetic flux in the space between two points of the rope is proportional to the cross section of the rope. points marked on the line. A scattering field exists between the free ends of the rope outside the device, which field may distort the linear relationship between the magnetic flux in the space between two points and in the wire rope cross-section, but this will not have any effect in determining the cross-sectional area of the wire rope. One embodiment of the invention is illustrated in Fig. 2 and Fig. 3 of the accompanying drawing. In this embodiment of the invention, the electromagnet consists of an excitation coil 1 wound on two separate yokes of the core 2 ensuring a constant intensity of the magnetic field between the two points 3 and 4 on the line 5, the magnetic flux being introduced in line with the pole pieces 6. Radially positioned 130 932 3 Magnetic sensors 7 in the air gap 8 under one or two pole pieces provide the possibility of measuring the magnetic flux, and thus the cross-sectional area of the rope 9 between the pole pieces. the number of radial sensors positioned under the one or two pole pieces is chosen such that the sum of the outputs 10 can compensate for the eccentricity of the rope position between the pole pieces. Hall sensors are used as magnetic sensors due to their small size and the appropriate range of magnetic sensitivity. 3 is a graphic representation of the equivalent magnetic circuit of a given device. 3 is a substitute diagram for the magnetic system of the device, in which 300, 301 represent the magnetic resistances of the coils 1, 302, 303 - the magnetic resistances of the cores 2. The magnetic resistances of the pole pieces 6 are represented by 304, 305, 306 and 307, the losses of the coils 1 are marked intermittent connections to 308,309, and pole-to-pole losses are represented by 310. The magnetic resistances of the air gaps surrounding the line are represented by 311,312 and the magnetic effect of the rope is represented by 313, with the direction of the flux indicated The block diagram of the electronic device for determining the cross-sectional area of the steel rope is shown in Fig. 4. The sensors located under the pole pieces are fed from the generator 400 with excitation signals 11 having a rectangular shape of a frequency of about 100 kHz to produce a current control signal 12 for all n polarity pole sensors 7. The output signals of all pole sensors, proportional to the magnetic field strength, are summed up in the amplifier 401 and subjected to synchronous detection in the detector 402, resulting in an output signal 13 proportional to the intensity of the main magnetic field measured by the pole sensors . It should be noted that the sensors 7 under the second pole piece 6 are connected so that they respond to a field of reverse polarity. The manually determined DC voltage 14 is subtracted from the output voltage of 13 pole sensors, which is realized by a differential circuit, and as a result an output signal 15 is obtained representing the changes in the cross-sectional area of the rope. If the DC voltage is calibrated, then a calibration that provides a voltage of zero may be used to directly determine the cross-sectional area of the steel wire rope. On the other hand, if the DC voltage is set in such a way that the voltage 15 has a zero value when the control rope is placed in the control space, then the voltage 15 will reflect changes in the cross-sectional area of the tested rope with respect to the cross-sectional area of the control Hna. The voltage 15 may be amplified by an adjustable gain amplifier 403 controlled by the same DC voltage 14 to obtain an output 16 representing the percentage changes in the cross-sectional area of the test line with respect to the cross-sectional area of the control line. The low-pass filter 404 may also be used to provide the output signal 17 with a reduced level of noise interference in particular frequency ranges. The output signal, representing the percentage changes in the cross-sectional area, can be obtained directly as an analog output signal or as a result of comparing this signal with a threshold level - in order to determine excessive wear or interruptions. Tactic between two points on the rope. Although this is not always necessary due to the influence of external conditions, it can be ideally provided with a permanent magnet. Another aspect of the invention in this connection is the use of a permanent magnet to magnetize the rope. Such a magnet is a cylindrical hollow magnet 18 containing line, with the magnetic soft iron pole pieces 20 positioned so as to create a suitable magnetic field in the line. The magnet may be cut along its axis to allow it to be fixed in a proper position with respect to the rope. Radial magnetic sensors 21 are placed, as mentioned above, under the pole pieces 20 to determine the cross-sectional area of the rope. Typically a permanent magnet will seek to produce a constant magnetic flux 0, not a constant magnetic field strength in the rope. If we assume the existence of a certain scattered flux around the permanent magnet to the outside of the rope, then the stabilization of the intensity of the magnetic field is observed. So, if high intensity fields are used, which ensure the state of the rope 19 close to saturation, then the flux density in Me is a value to a small extent dependent on the changes in the magnetic field strength in the rope. Thus, there is still a proportional relationship between the magnetic flux in the rope and the cross-sectional area of the rope. An embodiment of this embodiment is illustrated in Fig. 5 and Fig. 6. In this example, the hollow cylindrical magnet 18 divided into two parts is positioned such that that includes the line to be checked 19.4 130932 The magnetic flux of the permanent magnet is introduced into the rope via the pole pieces 20. As in the example described previously, radial sensors 21 under the pole pieces are used to provide the ability to measure the cross-sectional area of the rope steel. Thus, the outputs are obtained and processed in the same manner as described in connection with the embodiment of the invention shown in FIG. 4. 6 is a substitute diagram of the magnetic system of the device of Fig. 5, in which 600 represents the residual magnetic flux of the permanent magnet, 601 - the magnetic resistance of the magnet, 602 - the magnetic scattering resistance of the magnet, 603, 604 - the magnetic resistance of the poles, 605,606 - the magnetic resistance of the gaps. 607 is the intrinsic magnetic resistance of scattering and 608 is the magnetic resistance of the rope. Another aspect of the invention is the use of hall sensors to detect broken wires in the rope and to measure and control the magnetization of the rope. The elements for magnetizing the rope are used here, as described with reference to the embodiment of the invention shown in Fig. 2 or Fig. 5, so the tested section of the rope 9 or 19 is magnetized along its axis, so that essentially the uniform magnetic flux 22 flows in the longitudinal direction of the rope 9 or 19. The ring sensor 23 or 24 is mounted around the rope coaxially with the rope. This is more particularly shown in Fig. 7. The ring 25 includes a plurality of radial hallotron magnetic sensors 26 uniformly spaced around the circumference of the ring to detect broken wires in the rope. The ring also contains longitudinal magnetic sensors 27, which can also be used to detect broken wires in a rope, but are mainly intended to determine the level of magnetization in the rope. In this way, it is possible to control the magnetization achieved with electromagnets or permanent magnets. The ring is cut for practical reasons to allow the magnet to be placed around the rope. The shape of the output signal produced by the magnetic ring sensors when the rope with broken wires passes through the sensing ring is shown in Fig. 8 - using radial sensors and in Fig. 9 - with the use of longitudinal sensors. The peak value of the magnetic field intensity changes in proportion to the third power of the distance from the wire break point, while the duration of this signal is proportional to the distance from the broken wire. 10. All magnetic ring sensors 26, 27 are actuated by a rectangular signal 28 with a frequency of about 100 kHz, from the generator 1000, which provides current control of the sensors. The outputs of the radial hall sensors are summed by the amplifier and subjected to synchronous detection at detector 1002 to obtain an output signal 29 proportional to the main output from all radial sensors. The output 29 is amplified by the amplifier 1003 to obtain the required dynamic range of the signal 30, and the integrator 1004 and the summer 1005 connected in the feedback circuit of the amplifier 1003 are used to provide an AC circuit with a long time constant of about 5 seconds. . The output signal 30 is filtered by the low-pass filter 1006 to remove some noise, mainly caused by the rope's own characteristics, and to obtain the output signal 31. This output signal may be taken directly as an analog signal, or as a result signal produced by comparing it with a certain threshold level used to detect wire breakage The electronic circuitry for the use of longitudinal sensors designed to detect wire breakage in the wire rope is basically the same, but its use is not strictly required. the voltage at point 29 for the longitudinal sensors may be used. In practice, the device is made of two exactly identical parts which are preferably hinged. This allows it to be put on a steel line. It is advantageous if the device is integrated with an electronic system which is placed together with the magnetic system in two watertight housings, each housing being provided with one or more guide rollers or pulleys in order to allow the steel rope to slide freely through the device. with an output optical indicator, for example a measuring device that will flash to indicate the deviation of the cross-sectional area of the steel rope or equipped with an automatic paint marking system to mark the rope at any point of detected discontinuity. In another embodiment, a tape recorder may be attached to the device in order to record all discontinuities depending on their position on the rope. ferromagnetic, generating a magnetic field directed along the tested object, and sensors responding to the occurrence of longitudinal discontinuities in the tested ferromagnetic object, characterized by the fact that it contains several sensors (7, 21) placed in the air gap (8) under the pole pieces (6, 20) of the magnetizing element (1, 2, 18), which sensors (7, 21) are designed to measure the cross-sectional area of the tested ferromagnetic object (9, 19), while the sensors reacting to the presence of discontinuities in the tested ferromagnetic object are placed in the ferromagnetic ring (23, 24, 25) covering the studied subject f erromagnetic (9, 19). 2. Device according to claim The method of claim 1, characterized in that the magnetizing element (18), being a permanent magnet, is in the form of a hollow cylinder with pole pieces (21) located at its two ends covering the ferromagnetic test object (19). 3. Device according to claim The method of claim 1, characterized in that in the ring (23, 24, 25) the sensors (26, 27) are placed at equal distances around the circumference of the ring, between each pair of radial sensors (26) intended to detect discontinuities in the test object (9, 19) a longitudinal sensor (27) is located for measuring the level of magnetization of the test object. 4. Device according to claim The method of claim 1 or 2, characterized in that the sensors (7, 21, 26, 27) are hall sensors. 5. Device according to claim 4. The method of claim 4, characterized in that the outputs of all sensors (7, 21) intended to measure the cross-sectional area of the ferromagnetic test object (9, 19) are connected via an amplifier (401) to one of the inputs of the synchronous detector, the second input of which is connected to the output of the generator (400) producing the current control signals for the sensors (7.21), and the output - through a differential circuit, to which the second input is connected to the output of the reference signal - is connected to the input of the amplifier (403) with adjustable gain , the control input of which is connected to the output of the reference signal source, where the output of the adjustable gain amplifier (403) receives a signal (16) representing quantitative changes in the cross-sectional area of the ferromagnetic object under test. (9, 19) relative to a predetermined value mapped by the output signal of the reference source (14). 6. Device according to claim 4. The method of claim 4, characterized in that the outputs of all sensors (26, 27) in the ring (23, 24, 25) intended to detect discontinuities in the ferromagnetic test object (9, 19) are connected via the amplifier (1001) to the input of the synchronous detector ( 1002), the second input of which is connected to the output (1000) of the current control signal used to drive the sensors (26, 27), and the output is connected to the first input of the differential circuit (1005), at the output of which the amplifier (1003) is connected ), in which the feedback circuit between its output and the second input of the differential circuit (1005) is connected to an integrating circuit (1004), where the output of the amplifier (1003) receives a signal (32) representing discontinuities occurring in the tested ferromagnetic object. 130 932 e ¦H FlG.I.Fig. 2. yzs ^ j ¦302 i X304 = ^ 1 -312 V 308 T 300 306 313 v311 w 1 ^ 305 "h 1 303. 370 1/1 T 309 307 301 Fig. 3.130 932 u * * 400, i:!" .7 ^ 7 REF. 13 15 403 f®k i: ss 74 / Fig. 4.V 16 404 17 F / 6.5. Fig. 6.130 932 -26 m-x a er26 Fig. 7. 8. Fig. 9, 28 1000 28-28 REF. 32 f 10f 30 1001 1002 Fig. 10. 1005 1 1004 1006 J7 31 Printing workshop of the Polish People's Republic. Mintage 100 copies Price PLN 130 PL PL PL PL PL PL PL PL