SU1527567A1

SU1527567A1 - Способ электромагнитного контрол физико-механических параметров движущегос ферромагнитного материала

Info

Publication number: SU1527567A1
Application number: SU874342142A
Authority: SU
Inventors: Владимир Федорович Матюк
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1987-12-14
Filing date: 1987-12-14
Publication date: 1989-12-07

Abstract

Изобретение относитс к исследовани м физических и химических свойств металлов и сплавов и может быть использовано дл неразрушающего контрол механических свойств листового проката сталей в потоке производства. Изобретение позвол ет повысить точность и расширить динамический диапазон измерений. Дл этого, при втором и последующих измерени х максимальные значени градиентов напр женности пол от намагниченных участков измер ют в присутствии компенсирующих магнитных полей, зафиксированных дл предыдущего намагниченного участка, запоминают измеренные значени , в промежутке времени между прохождением намагниченных участков создают с двух сторон движущегос ферромагнитного материала дополнительные магнитные пол , сравнивают градиенты напр женностей от суммы компенсирующего и дополнительного полей с хран щимис в пам ти значени ми и при их равенстве фиксируют значени дополнительных магнитных полей, а о физико-механических свойствах материала суд т по усредненному значению (среднему арифметическому или среднему геометрическому) градиентов напр женности дополнительных магнитных полей. 2 ил.

Description

Изобретение относитс к исследовани м физических и химических свойств металлов и сплавов и, в частности, может быть использовано дл неразрушающего контрол механических свойств листового проката сталей в потоке производства.

Цель изобретени - повышение точности и расширение диапазона измерений за счет устранени нелинейности и неоднозначности характеристик маг- ниточувствительньгх элементов.

На фиг. 1 приведена структурна схема устройства дл осуществлени предлагаемого способа на фиг. 2 - характеристика феррозондового измерител градиента напр женности магнитного пол .

Устройство состоит из двух соос- ных встречно включенных соленоидов 1 и 2, расположенных с двух сторон ферромагнитного материала 3 и подключенных к генератору 4 импульсов тока, двух магниточувствительнь1Х элементов 5 и 6, подсоединенных через измерительные блоки 7 и 8 к входам пиковых детекторов 9 и 10 и компараторов 11 и 12, вторые входы которых .подсоединены к выходам пиковых детекторов 9 и 10 соответственно. Выходы компараторов 11 и 12 подсоединены к управл ющим входам источников 13,14 и 15,16 тока соответственно. Выходы источников 13 и 14 тока подсоединены к компенсирующей катушке 17 через коммутатор 18, а источники 15 и 16 тока подсоединены к компенсирующей катушке 19 через коммута- тор 20. Второй выход генератора 4 импульсов тока подсоединен к установочным входам пиковых детекторов 9 и 10 и через триггер 21 к вторым управл ющим входам источников 13-16 тока. Выходы коммутаторов соединены с входами блока 22 усреднени , подключенного к индикатору 23, а их управл ющие входы - с выходами триггера 21 .

Способ реализуетс следующим образом .

Включают генератор 4 импуль.сов тока, формирующий периодически следующие импульсы тока, которые, прохо д через намагничивающие соленоиды 1 и 2, локально намагничивают движущийс ферромагнитный материал 3. Намагниченный участок 24 ферромагнитного материала 3, проход мимо магниточувствительр.ьтс элементов 5 и 6, наводит в них сигналы, пропорциональные вел1гчине градиентов на- пр женности намагниченных участков 24 с двух сторон ферромагнитного материала 3. Эти сигналы измер ют с помощью блоков 7 и 8 измерени . Максимальные значени сигналов фиксируют циковые детекторы 9 и 10. Fo окончании первого намагничивающего импуль пиковые детекторы 9 и 10 и источники 13 и 15 тока устанавливают в исходно состо ние. После прохождени первого намагниченного участка 24 мимо маг- ниточувствительных элементов, 5 и 6 пиковые детекторы 9 и 10 фиксируют максимальные значени их градиентов а компараторы 11 и 12 запускают источники 13 и 15 тока соответственно Источники 14 и 16 тока заблокированы сигналом триггера 21. Компенсирующие катушки 17 и 19, подключенные через коммутаторы 18 и 20 к источникам 13 И 15 тока соответственно, создают ко

Q « ,.

5

пенсирующие пол , навод щие соответствующие сигналы в магниточувст- вительн1 1гс : лементах 5 и 6. Измеренные сигналы в каждом канале сравнивают с запомненными ранее значени ми . При равенстве этих величин срабатывает компаратор 11 или , блокирующий соответствующий источник

13или 15 тока (или оба одновременно ) . При этом фиксируют значение токов источников 13 и 15 тока, а сле- дорательно, и создаваемые ими компенсирующие пол .

После окончани следующего намагничивающего импульса пиковые детекторы 9 и 10 устанавливают в исходное состо ние, источники 13 и 15 тока блокируют сигналом с триггера. 21, а источники 14 и 16 тока разблоки- ровывают. После прохождени второго намагниченного участка 24 мимо маг- ниточувствительных элементов 5 и 6 пиковые детекторы 9 и 10 фиксируют разницу в гр.адиентах от намлгничен- ного участка 24 и фиксированных компенсирующих полей, создаваемых компенсирующими катущками 17 и 19. При этом компараторы II и 12 разблокиро- вьшают источники 14 и 16 тока, которые формируют токи через компенсирующие катущки 17 и 19, создающие дополнительные пол в пол рности, совпадающей с пол рностью пол намагниченного участка. При этом на маг- ниточувствительные элементы 5 и 6 действуют одновременно фикс1 рован- ные компенсирующие магнитные пол от источников 13 и 15 тока и дополнительные магнитные пол от источников

14и 16 тока. При равенстве градиентов этих суммарных магнитных полей, создаваемых компенсирующими катушками 17 и 19 соответственно значе- н -1 м градиентов, зафиксированных пиковыми детекторами 9 и 10, компараторы 11 и 12 блокируют источники 14 и 16 тока.

После окончани следующего намагничивающего импульса источники 13 и

15тока устанавливают в исходное состо ние, а источники 14 и 16 тока посредством коммутаторов 18 и 20 мен ют пол рность подключени к компенсирующим катушкам 17 и 19. Блоком 22 усреднени измер ют среднее значение от градиентов полей, создаваемых компенсирующими катушками 17 и 9 питаемыми при этом источни сами

14 и 16 тока, с двух сторон контролируемого материала 3, которое регистрируют индикатором 23. При прохождении следующего намагниченного участка 24 мимо магниточувствительных элементов 5 и 6 источники 14 и 16 тока создают компе})сирую1дие пол , а источники 13 и 15 тока - дополнительные пол .

Дл того, чтобы магниточувстви- тельные элементы в момент измерени находились в поле с небольшим градиентом , необходимо, чтобы (после второго намагничивающего импульса) поле от намагниченного участка и компенсирующее поле имели разную пол рность (магниточувствительные элементы измер ют максимальную разность этих полей ) . Дополнительное поле с компенсирующим полем по той же причине долно иметь противоположную пол рность. По усредненному значению градиентов ;.,ополнительных магнитных полей, сформированных с двух сторон ферромагнитного материала, которое при этом со- отве -тствует градиенту напр женности пол от намаг-нкченного участка, су- дкт о физико-механических свойствах материала.

Таким образом, дополнительное магнитное поле совпадает по величине и знаку с полем от намагниченного учаска . Чтобы в следующем цикле обеспечить минимальную разность между компенсационным полем и полем намагниченного участка, а также между компенсационным полем и дополнительным полем (если мы хотим, чтобы магниточувствительные элементы работали в начальной области), необходимо в следующем пикле измерени помен ть пол рность дополнительного магнитного пол (сделать его компенсацион- п,1м) , а компенсационное (предварительно сбросив его до нул ) сделать дополнительным, и так их чередовать от цикла к илклу, начина с второго измерени .

7567

Ф ci р м у л а

и

6

3 о

бретени

0

5

Способ электромагнитного контрол физико-механических параметров дви- жуп(егос ферромагнитного материала, заключающийс р том, что движущийс ферромагнитный материал намагн1тчи- вают локально с двух сторон импульсными магнитньгми пол ми, измер ют и запоминают максимальные значени градиентов напр женности пол с двух сторон намагниченного участка, формируют возрастающие компенсирующие 5 магнитные пол с двух сторон ферромагнитного материала, измер ют и сравнивают их градиенты с максимальными значени ми градиентов напр женности пол намагниченного участка, при равенстве которых фиксируют величины компенсирующих мат нитных полей, о т- личающи-Я:СЯ тем, что, с целью повышени точности и расщирени диапазона измерений, при втором и последующих измерени х максимальные значени градиентов напр женности пол Намагниченных участков измер ют при наличии компенсирующих магнитных -полей, зафиксированных дл предыдущего намагниченного участка, и запоминают измеренные значени , создают с двух сторон движущегос ферромагнитного материала дополнительные магнитные пол , пол рность которых противоположна пол рности компенсирующих магнитных полей, измер ют градиенты напр женностей от суммы компенсирующего и дополнительного магнитных полей, сравнивают их с запомненными значени ми и при их равенстве фиксируют значени градиентов дополнительных магнитных полей, от измерени к измерению мен ют пол рности компенсирующих и дополнительных магнитных полей, при этом компенсирующее поле становитс дополнительным и наоборот, а о физико- механических параметрах материала суд т по усредненному значению градиентов напр женности дополнительных магнитных полей.

0

5

0

5

0

ZMiJn -H

ILI

Э

«j

«§ fJt.fnS

tl

1

IP

II

ll

f

500

E

1 VoG

1

Примерна область работы среррозонда

7//-Л7- / //У

Градиент напр н еиности магнитного пол

ОЗиг.г

фиг.1

Claims

Формула изобретения

Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров движущегося ферромагнитного материала, заключающийся в том, что движущийся ферромагнитный материал намагничивают локально с двух сторон импульс^0 ными магнитными полями, измеряют и запоминают максимальные значения градиентов напряженности поля с двух сторон намагниченного участка, формируют возрастающие компенсирующие )5 магнитные поля с двух сторон ферромагнитного материала, измеряют и срав нивают их градиенты с максимальными значениями градиентов напряженности поля намагниченного участка, при ра20 венстве которых фиксируют величины компенсирующих магнитных полей, о тличающидся тем, что, с целью повышения точности и расширения диапазона измерений, при втором и 25 последующих измерениях максимальные значения градиентов напряженности поля намагниченных участков измеряют при наличии компенсирующих магнитных· полей, зафиксированных для пре30 дыдущего намагниченного участка, и запоминают измеренные значения, создают с двух сторон движущегося ферромагнитного материала дополнительные магнитные поля, полярность которых противоположна полярности компенсирующих магнитных полей, измеряют градиенты напряженностей от суммы компенсирующего и дополнительного магнитных полей, сравнивают их с зад0 помненными значениями и при их равенстве фиксируют значения градиентов дополнительных магнитных полей, от измерения к измерению меняют полярности компенсирующих и дополнид5 тельных магнитных полей, при этом компенсирующее поле становится дополнительным и наоборот, а о физикомеханических параметрах материала судят по усредненному значению гра5θ диентов напряженности дополнительных магнитных полей.

35

1527567

фиг.1

Фиг.1

Градиент напряженности магнитного поля