SU1043481A1

SU1043481A1 - Электромагнитный способ измерени диаметра ферромагнитных изделий

Info

Publication number: SU1043481A1
Application number: SU823443534A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Зацепин; Владимир Алексеевич Жигалов; Борис Дмитриевич Шапоров
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1982-05-26
Filing date: 1982-05-26
Publication date: 1983-09-23

Description

Изобретение относитс к неразрушач щему контролю и может быть использо-. ано дл измерени диаметра ферромагитных изделий.

Известен электромагнитный способ с змерени диаметра ферромагнитных объектов, заключающийс в том, что контролируемое изделие помещают в переменное магнитное поле электромагнитного преобразовател , устанавли- Q, вают опорное значение фазы вносимой составл ющей ЭДС измерительной катушки , контролируемый участок издели после помещени в переменное магнит- . ное поле дополнительно подмагничива- j ют посто нным магнитнымполем, величинукоторого измен ют соответствен- но изменени м фазы вносимой составл ющей ЭЛС, и по электромагнитным характеристикам -измерительной катушки -Q преобразовател определ ют диаметр контролируемого издели С 1 J.

Недостаток этого способа состоит в низкой точности измерени диаметра, что св зано с вли нием вариации маг- js нитных характеристик материала на результаты контрол .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс электромагнитный способ измерени диаметра ферромагнитных изделий, заключающийс в том,.что на контролируемое,изделие воздействуют гармоническим и посто нным линеЛно измен ющимс и вращающимс магнитными пол ми, измер ют с помощью проходного электромаг- 5 нитного преобразовател вносимое изделием напр жение, выдел ют из последнего ..первую, вторую и третью гармоники и определ ют диаметр контролируемого издели по амплитуде первой 0 гармоники, а твердость и толщину труб-чатых изделий - по параметрам второй и третьей гармоник С 3°

Недостаток известного способа состоит в низкой точности измерени 45 диаметра, так как амплитуда первой гармоники существенно зависит от ма|- нитных свойств материала издели .

Цель изобретени - повышение точности измерений,50

Поставленна цель достигае:тс тем,: что согласно электромагнитному способу измерени диаметра ферромагнитных изделий, заключающемус в том, что на изделие воздействуют гармоническим 55 и посто нным магнитными пол ми, измер ют с помощью проходного электромагнитного преобразовател вносимое изделием напр жение, выдел ют из последнего первую .и вторую гармоники, измер ют амплитуду первой гармоники и.используют ее дл измерени диаметра издели , измер ют фазу вtopoй; гармоники и по .совокупности обеих измеренных величин определ ют диаметр контролируемого издели .

На чертеже показана структурна схема устройства, реализующего электромагнитный способ измерени диаметра ферромагнитных .изделий.

Устройство состоит из проходного электромагнитного преобразовател , включающего возбуждающую |обмотку 1, обмотку 2 подмагничивани и измерительную обмотку 3, источник 4 посто нного тока, подключенный к обмотке 2 подмагничувани и источник 5 гармо-, нического тока, подключенный к возбуждающей обмотке 1, последовательно соединенные двухполупериодный выпр митель 6, подключённый входом к источнику 5 гармонического тока, фильтр 7 второй гармоники, фазометр 8 и блок 9 регистрации, а также блок 10 избирательных усилителей, подключенный между измерительной обмоткой 3 и блоком 9 регистрации и соединенный вторы выходом с опорным входом фазометра 8.

Способ осуществл етс следующим образом.

Контролируемое изделие 11 устанавливают в проходной электромагнитный преобразователь, состо щий из обмо ток 1-3 намагничивают изделие переменным магнитным полем, обусловленным током возбуждени , протекающим через возбуждающую обмотку 1, а также подмагничивают посто нным магнитным полем посредством обмотки 2 подмагни мивани , В результате воздействи на изделие переменным и посто нным магнитными пол ми в измерительной обмотке 3 наводитс сигнал сложной формы, содержащий и четные и нечетные гармоники пол возбуждени . Блоком 10 избирательных усилителей выдел ют из этого сигнала первую и вторую гармоники , при этом в блоке 9 регистрации измер ют амплитуду первой гармоники , а на фазометре 8 определ ют фазу второй гармоники и измер ют ее в блоке 9 регистрации. Опорный си1- нал дл определени фазы второй гармоники получают путем двухполупериодного выпр млени тока возбуждени и формироёаний из полученного сигнала второй j-армоники фильтром 7. Амплитуда, первой гармоники сложны образом св зана с геометрическими и электромагнитными характеристиками контролируемого издели 11, При одно временном воздействии на контролируемое изделие посто нным подмагничива ющим Нд и переменным синусоидальным Н пол ми, направленными параллельно граничным поверхност м контролируемого издели , магнитна индукци , материала с коэрцитивной си лой Нр может быть представлена в вид В barctgci(H(jlHj.-«-H sinuJt), где b и 0 - параметры,-подлежащие экспериментальному qnpe: делению. В области слабых подмагничивающих полей ( Hj) дл первой гармоники f ЕО -to.cosw-t + ij,(ot co5Wi+f)Sinu)t)j V-l-fs nCf; 1 pcosV; „ 4о6 JFH Дл второй гармоники - о (г 52и;-ь+b ein ZuJtj; п.(} Фаза второй гармоники оС,Н 4% При pf .v1. 07, .где 42 - фаза второй гармоники; Hj.- коэрцитивна сила; Н - переменное поле обмотки возбуждени ; Р - величина, завис ща от посто нного Нр, переменного У полей; Чо коэффициент заполнени преобрааоватёл ; о амплитудное значение ЭДС преобразовател без образца. Подставл значение .фазы второй гармоники в выражение дл амплитуды первой гармоники получим SK где - диаметр контролируемого издели ; 5| площадь сечени измерительной обмоткио Таким образом, при посто нных по величине Нр и Н,, амплитуда лервой гармоники пропорциональна квадрату диаметра контролируемого издели . Фаза второй гармоники позвол ет в этом , случае отстроитьс от вли ни коэрцитивной силы Н-. и механических свойств которые вли ют на Н. Благодар этому предлагаемый способ позвол ет повысить точность измерени диаметра .

Claims

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ДИАМЕТРА ФЕРРОМАГНИТНЫХ '

ИЗДЕЛИЙ,заключающийся в том, что на изделие воздействуют гармоническим и постоянным магнитными полями, измеряют с помощью проходного электромагнитного преобразователя вносимое изделием напряжение, выделяют* из последнего первую и вторую гармоники, измеряют амплитуду:первой гармоники и используют ее для измерения диаметра изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, измеряют фазу второй гармоники и по совокупности обеих измеренных величин -определяют диаметр контролируемого изделия.

1 1043481 2