RU9531U1

RU9531U1 - FERROSONDER COERCYTIMETER

Info

Publication number: RU9531U1
Application number: RU98110535/20U
Authority: RU
Original assignee: Уральская государственная академия путей сообщения
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-03-16

Abstract

Феррозондовый коэрцитиметр, содержащий П-образный магнитопровод, размещенными на нем намагничивающую, размагничивающую обмотки и феррозонд, подключенные к источникам питания, блок измерения тока размагничивания, блок индикации и блок управления, отличающийся тем, что в него дополнительно вводится источник питания, блок памяти, блок суммирования и блок деления, соединенные с блоком управления, причем дополнительный источник питания подключен к обмотке размагничивания, а блок памяти подключен между блоком измерения тока размагничивания и блоком суммирования, выход которого соединен с входом блока деления, выход которого подключен к блоку индикации.A flux gate coercimeter with a U-shaped magnetic circuit, magnetizing, demagnetizing windings and a flux gate connected to power sources, a demagnetization current measuring unit, an indication unit and a control unit, characterized in that a power source, a memory unit, and a block are additionally introduced therein a summing unit and a division unit connected to the control unit, wherein an additional power source is connected to the demagnetization winding, and a memory unit is connected between the demagnetization current measuring unit I and the summing unit, the output of which is connected to the input of the division unit, the output of which is connected to the display unit.

Description

ФЕРРОЗОНДОВЫЙ КОЭРЦИТИМЕТРFERROSONDER COERCYTIMETER

Полезная модель относится к области контрольно-измерительной техники в машиностроении и черной металлургии и может быть использована при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий.The utility model relates to the field of instrumentation in mechanical engineering and ferrous metallurgy and can be used for non-destructive testing of ferromagnetic products.

Известен феррозондовый коэрцитиметр, содержащий П-образный магнитопровод, размещенные на нем намагничивающую, размагничивающую обмотки и феррозонд, подключенные к источникам питания, блок измерения тока размагничивания, блок индикации и блок управления ( Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник под ред. В.В. Клюева, М., «Машиностроение, 1986 г., т.2, с. 71).A well-known flux-gate coercimeter containing a U-shaped magnetic circuit, magnetizing, demagnetizing windings and a flux-gate connected to power sources, a unit for measuring the demagnetization current, an indication unit, and a control unit (Devices for non-destructive testing of materials and products) are located on it. V. Klyueva, M., “Engineering, 1986, v. 2, p. 71).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения коэрцитивной силы из-за влияния на величину тока размагничивания следующих факторов:A disadvantage of the known device is the low accuracy of measuring the coercive force due to the influence of the following factors on the magnitude of the demagnetization current:

-анизотропии материала (направления проката ) изделия;-anisotropy of the material (rental direction) of the product;

-остаточной намагниченности (наличие и величина которой определяется предшествующими в ходе изготовления изделия технологическими операциями: например, электросваркой или магнитопорошковой дефектоскопией, в ходе которой изделие намагничивается), что особенно актуально для массивных протяженных изделий (например, рельсов), размагничивание которых достаточно сложно и трудоемко;-residual magnetization (the presence and magnitude of which is determined by the technological operations preceding the manufacturing of the product: for example, by electric welding or magnetic particle inspection, during which the product is magnetized), which is especially important for massive extended products (for example, rails), the demagnetization of which is quite difficult and time-consuming ;

-величины и направления земного поля.- magnitude and direction of the earth’s field.

Известен феррозондовый коэрцитиметр, содержащий П-образный магнитопровод, размещенные на нем намагничивающую, размагничивающую обМПК G 01 Р 29/08Known flux-gate coercimetry containing a U-shaped magnetic circuit, magnetizing, demagnetizing obMPC G 01 P 29/08 placed on it

/с/with

2..2 ..

мотки и феррозонд, подключенные к источникам питания, блок измерения тока размагничивания, блок индикации и блок управления ( Мельгуй М.А. Магнитный контроль механических свойств сталей, Мн.:Наука и техника, 1980,с.111134). Недостатком известного усгройства является низкая точность измерения коэрцитивной силы из-за влияния на величину тока размагничивания вышеперечисленных мешающих факторов.coils and a flux gate connected to power sources, a demagnetization current measuring unit, an indication unit, and a control unit (M. Melguy, Magnetic control of the mechanical properties of steels, Mn.: Nauka i Tekhnika, 1980, p. 11134). A disadvantage of the known device is the low accuracy of measuring the coercive force due to the influence of the above disturbing factors on the magnitude of the demagnetization current.

В предлагаемой заявке решается задача, заключающаяся в изготовлении контрольно-измерительной техники повышенной точности определения коэрцитивной силы при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий.In the proposed application, the task is solved, which consists in the manufacture of control and measuring equipment of increased accuracy for determining the coercive force with non-destructive testing of ferromagnetic products.

Технический результат, который может быть получен от данной полезной модели, заключается в повышении точности измерения коэрцитивной силы за счет введения дополнительных блоков и связей в известное устройство.The technical result that can be obtained from this utility model is to increase the accuracy of measuring the coercive force by introducing additional blocks and links into a known device.

Упомянутая задача достигается тем, что в феррозондовый коэрцитиметр, содержащий П-образный магнитопровод, размещенные на нем намагничивающую, размагничивающую обмотки и феррозонд, подключенные к источникам питания, блок измерения тока размагничивания, блок индикации и блок управления, дополнительно вводится источник питания, блок памяти, блок суммирования и блок деления, соединенные с блоком управления, причем дополнительный источник питания подключен к обмотке размагничивания, а блок памяти подключен между блоком измерения тока размагничивания и блоком суммирования, выход которого соединен с блоком деления, выход которого подключен к блоку индикации.The aforementioned task is achieved by the fact that in a flux-gate coercimeter with a U-shaped magnetic circuit, magnetizing, demagnetizing windings and a flux gate connected to power sources, a demagnetizing current measuring unit, an indication unit and a control unit are placed on it, an additional power source, a memory unit, a summing unit and a division unit connected to the control unit, wherein an additional power source is connected to the demagnetization winding, and a memory unit is connected between the current measuring unit agnichivaniya and summing unit, the output of which is connected to the dividing unit, whose output is connected to the display unit.

На фиг. представлена блок-схема предлагаемого устройства.In FIG. presents a block diagram of the proposed device.

Устройство содержит П-образный магнитопровод 1, на котором размещены феррозонд 2, обмотка размагничивания 3 и обмотка намагничивания 4,The device comprises a U-shaped magnetic circuit 1, on which a flux probe 2, a demagnetization winding 3, and a magnetization winding 4 are placed,

блок питания 5, соединенный с феррозондом 2, блоки питания 6, 7 , подключенные через резистор 8 к обмотке размагничивания 3, блок измерения тока 9, входы которого соединены с резистором 8, а выход - к входу блока памяти 10, выход которого подключен к последовательно соединенным блоку суммирования 11, блоку деления 12 и блоку индикации 13, источник питания 14, соединенный с обмоткой намагничивания 4 и блок управления 15, подключенный к блокам 6-14.a power supply 5 connected to a flux-gate 2, power supplies 6, 7 connected through a resistor 8 to a demagnetization winding 3, a current measuring unit 9, whose inputs are connected to a resistor 8, and the output to the input of a memory unit 10, the output of which is connected to series connected to the summing unit 11, the division unit 12 and the display unit 13, the power source 14 connected to the magnetization winding 4 and the control unit 15 connected to the blocks 6-14.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

По команде блока управления контролируемое изделие (на схеме не показано) намагничивается до состояния технического насыщения полем одного направления с помощью тока намагничивания одного направления, протекающего по обмотке 4 от источника питания 14 (источник питания 14 имеет биполярный выход). Далее по команде блока 15 вводится ток размагничивания одного направления в обмотку 3 от источника питания 6 и при достижении размагничивания, определяемого с помощью феррозонда 3, блоком 9 определяется ток размагничивания, протекающий через резистор 8. Величина этого тока запоминается блоком 10. Затем по команде блока управления 15 контролируемое изделие намагничивается до состояния технического насыщения полем другого направления с помощью тока намагничивания другого направления, протекающего по обмотке 4 от источника питания 14. Далее по команде блока 15 вводится ток размагничивания другого направления в обмотку 3 от источника питания 6 и при достижении размагничивания, определяемого с помощью феррозонда 3, блоком 9 определяется ток размагничивания, протекающий через резистор 8. Величина этого тока также запоминается блоком 10. Затем по команде блока 15 сипналы от 2-х измерений с выхода блока 10 поступают на вход блока 11, где суммируются по модулю. Далее сигнал с выхода блока 11 поступает на вход блока 12, в котором происходит деление сигнала на 2. Результат измерения по команде блока 15 выводится на индикатор 14.At the command of the control unit, the controlled product (not shown in the diagram) is magnetized to the state of technical saturation with a field of one direction using a magnetizing current of one direction flowing through winding 4 from power source 14 (power source 14 has a bipolar output). Then, by the command of block 15, the demagnetization current of one direction is introduced into the winding 3 from the power source 6 and, when the demagnetization is determined using a flux gate 3, block 9 determines the demagnetization current flowing through the resistor 8. The value of this current is stored by block 10. Then, by the command of the block 15 of the controlled product is magnetized to a state of technical saturation with a field of a different direction using a magnetizing current of a different direction, flowing through the winding 4 from the power source 14. Next, the command of block 15 introduces the demagnetization current of the other direction into the winding 3 from the power source 6 and when the demagnetization is determined using a flux gate 3, block 9 determines the demagnetization current flowing through the resistor 8. The value of this current is also stored by block 10. Then, by the command of block 15 sipnals from 2 measurements from the output of block 10 go to the input of block 11, where they are summed modulo. Next, the signal from the output of block 11 is fed to the input of block 12, in which the signal is divided by 2. The measurement result by the command of block 15 is displayed on indicator 14.

Таким образом, результатом измерения, полученным с помощью предлагаемого устройства, является коэрцитивная сила, измеренная в результате намагничивания и последующего размагничивания полем одного и другого направления, что позволяет исключить влияние указанных выше факторов и повысить точность измерения.Thus, the measurement result obtained using the proposed device is the coercive force measured as a result of magnetization and subsequent demagnetization by a field in one and the other direction, which eliminates the influence of the above factors and improves the measurement accuracy.

Опробование предлагаемого устройства проводилось на рельсосварочном поезде при контроле качества зоны термовлияния (измерения твердости) сварного шва (стыка) рельса (длина сваренного рельса до 500 м). Использование описанного устройства позволило проводить неразрушающий контроль твердости (взамен измерения твердости по методу Бринелля) в условиях достаточно сильного магнитного поля, возникновение которого связано с предшествующей в ходе изготовления изделия электросваркой. Кроме того, на результат контроля оказывало негативное влияние земное магнитное поле и анизотропия материала изделия.The testing of the proposed device was carried out on a rail-welding train while controlling the quality of the zone of thermal influence (measuring hardness) of the weld (joint) of the rail (welded rail length up to 500 m). Using the described device allowed non-destructive testing of hardness (instead of measuring hardness according to the Brinell method) under conditions of a sufficiently strong magnetic field, the occurrence of which is associated with previous welding during the manufacture of the product. In addition, the terrestrial magnetic field and the anisotropy of the material of the product had a negative effect on the control result.

В результате испытаний установлено, что ошибка измерения при наличии мешающих факторов снизилась с 4,3 % при измерении с помощью прототипа до 0,14 % при измерении с помощью предлагаемого устройства. Время проведения контрольной операции составило 4 секунды, что существенно меньше, чем при измерении твердости по методу Бринелля. Кроме того, трудоемкость контроля твердости с помощью предлагаемого устройства во много раз меньше по сравнению с метеAs a result of the tests, it was found that the measurement error in the presence of interfering factors decreased from 4.3% when measured using the prototype to 0.14% when measured using the proposed device. The time of the control operation was 4 seconds, which is significantly less than when measuring hardness according to the Brinell method. In addition, the complexity of hardness control using the proposed device is many times less compared to meta

. .

Claims

A flux gate coercimeter with a U-shaped magnetic circuit, magnetizing, demagnetizing windings and a flux gate connected to power sources, a demagnetization current measuring unit, an indication unit and a control unit, characterized in that a power source, a memory unit, and a block are additionally introduced a summing unit and a division unit connected to the control unit, wherein an additional power source is connected to the demagnetization winding, and a memory unit is connected between the demagnetization current measuring unit I and the summing unit, the output of which is connected to the input of the division unit, the output of which is connected to the display unit.