SU112926A1 - Устройство дл обнаружени ферромагнитных частиц в неметаллических предметах - Google Patents

Description

Предлагаемое устройство дл  обнаружени  ферромагнитных частиц в неметаллических предметах или материалах относитс  к известному типу устройств, состо щих из соленоида, питаемого переменным током и создающего магнитное поле, и искательной катущки, через которую пропускают исследуемый предмет или материал и котора  установлена внутри соленоида соосно с ним и составлена из двух включенных встречно секций, расположе 1ных в одной плоскости на разных рассто ни х от осп соленоида.

Недостатком подобных известных устройств,  вл етс  выполнение обеих включенных встречно секций катушки с одинаковым числом витков , что не позвол ет иснользовать нулевой (абсолютный) метод измерени , вследствие чего значительно снижаетс  чувствительность устройства , и оно оказываетс  практически ненриемлимым дл  обнаружени  малых металлических включений.

Особенность предлагаемого устройства, обеспечивающа  повышение его чувствительности, состоит в том, что указанные секции искательной катущки, через которую нропускаетс  исследуемый предмет, имеют разные числа витков, обратно пропорциональные площад м, занимаемым обмотками этих секций в илоскости, перпендикул рной к оси катушки с тем, чтобы при отсутствии ферромагнитной частицы напр жение на выходе искательной катущки равн лось нулю.

На фиг. 1 показана схема предлагаемого устройства; на фиг- 2 и 3 - сечени  пр моугольной искательной катущки.

Устройство представл ет собой небольшой конвейер 1, на пути движени  которого установлен соленоид 2, создающий переменное магнитное поле (например 50 гц). Внутри соленоида помещена искательна  катущка 3. Она представл ет собой каркас из пластмассы, внутри которого уложены две секции. Определенное число витков первой секции наматываетс  по часовой стрелке, затем провод перев зывают ниткой и продолжают наматывать (определенное число витков) против часовой

л 112926

стрелки. Направ.мгние витков первой и второй обмоток не имеет значени ; необходимо лнн1ь, чтобы они были намотаны в нротивоноложных направлени х. Рассто ние между цечками каркаса должно быть лгинималыю возможн 1 м дл  уменьшени  действи  размагиичивающего фактора .

Величина иапр жсни , получающегос  на концах искательной катушки 3 в момент нрохождени  через нее издели , содержащего металлическую частицу определенного размера и формы,  вл етс  оцределителем чувствительности системы- Так как искательна  катушка 3 состоит из двух носледовательно включенных, по намотанных в противоположные стороны секций, то напр жение Е па ее концах,  вл етс  суммой двух напр жений: напр жени  EI, которое получаетс  lia первой секции, н напр жени  Е,, )ос по.лучаетс  на второй секции.

Под действием переменного магнитного нол , создаваемого соленоидом 2, в одной еекцин индуктируетс  напр жение ,, ..... аФ, KD,,. а« 1Гг4 аГ

и во BTOpoii секции - напр жение

f,.w., dt-L- clt

Д,ср и Л с„ - диаметры среднего витка соответственно нерзой к второй секции,

Wi и - число витков первой и второй секций, Ф и Фг - магнитный поток, пронизывающий соответственно, первую и вторую секции,

/С - коэффициент пропорциональности, завис щий от системы единиц.

При отсутствии металлической частицы условие 0, т. е. равновесие (или баланс) в начальном ноложении выполн етс  при Ei-E.

Помеща  искательную катущку в равномерное неременное поле, можно записать, что

.D,

EW. -4 откуда, полага 

,-р с ,; . S.-,

W,S, W,S-,.

Это означает, что условие баланса системы будет выполнено, когда произведение числа витков первой секции на площадь нонеречного сечени  5 их будет равно числу витков второй секции, умноженному на площадь поперечного сечени  S2.

Проход ща  через искательную катущку металлическа  частица вызывает изменение магнитного потока, пронизывающего как первую, так и вторую секции. Напр жение, получающеес  на концах искательной катушки в этот момент, выражаетс  уравнением:

( IFj - И.,1-.

Таким образом, чем больше разность чис.тами витков первой и второй секций, тем больщее напр жение получаетс  на концах искательной катушки в момент прохождени  через пее металлической частицы .

аг

Переменное напр жение fo- возникающее на концах искательной катушки 3 при прохождении через нее издели  4 с ферромагнитным включением, уеиливаетс  усилителем 5 и ноетунает на выход амплитудного селектора 6.

Амплитудный селектор отрегулирован так, что только нри прохождении металлической частицы через искательную катушку на его выходе по вл ете  импульс, запускающий моностабильный триггер 7.

Триггер включает электромагнит 8, управл ющий откидной планкой 9, установленной на выходе конвейера. При наличии в изделии ферромагнитной частицы откидна  планка под действием электромагнита поднимаетс , и изделие падает в бункер, предназначенный дл  бракованных изделий стройство позвол5 ет ,|;1вл11вать включени  в .м;1териа.1ах и издели х как в готовом виде, так и в виде полуфабрикатов - в сыпучем материале или в упакованных издели х. Например, пластмассовые таблетки различной рецептуры, из которых прессуютс  граммофонные пластинки , могут подвергатьс  проверке на любом участке технологического процееса.

Предмет изобретени 

Устройство дл  обнаружени  ферромагнитных частиц в неметаллнческих предметах или материалах, состо щее из соленоида, питаемого переменным током и создающего магнитное поле, и искательной катушки , через которую пропускают исследуемый предмет или материал и котора  установлена внутрн соленонда соосно с ним н составлена из двух включенных встречно секций, расположенных в одной плоскости на разных рассто ни х от оси соленоида, о т л и ч а ю щ е е с   тем, что, с целью повышени  чувствительности, указанные секции имеют разные числа витков, обратно пропорциональные площад м, занимаемым обмотками этих секций в п.тоскости, перпендикул рной к оси катущки с тем, чтобы при отсутствии ферромагнитной частицы напр жение на выходе искательной катущки равн лось нулро.