SU742842A1 - Устройство дл определени магнитной текстуры листового проката сталей - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области измерени  электрических и магнитных величин и может быть использовано дл  неразрушающего контрол  магнитной текстуры в листовых материалах . Известно устройство дл  определени  степени совершенства кристаллографической текстуры на целых листах магнитных материалов, со держащее датчик, с корпусом которого соединена ось ротора электродвигателей посто нного тока, причем на ось насажены токосъемные кольца. Ось ротора проходит через две втулки запрессованные в статор, который вьшолнен в виде кольцевого посто нного магнита со скосами в нижней части 1. Недостатком такого устройства  вл етс  наличие в датчике вращающихс  частей, что вносит большие трудности в процесс изготовлени  датчика из-за сложности центровки системы . Кроме того точность измерений понижаетс  из-за изменени  величины зазора между исследуемым образцом и вращающейс  частью датчика. Изменени  зазора обусловлены неизбежной вибрацией. Наиболее- близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  преобразователь дл  измерени  магнитной анизотропии ферромагнитных материалов, содержащий многополюсную магнитную систему и размещенные на ней измерительную и намагничивающие обмотки. Магнитна  система вьшолнена в ввде шоголучевой крестовины, образованной из П-образных магнитопроводов с общим центральным стержнем в их пересечении. Количество периферийных полюсов магнитной системы выбрано равным 8. Измерительна  обмотка размещена на центральном стержне, а намагничивающие обмотки размещены на каждом из стержней магнитной системы и соединены с коммутатором 2. Дл  измерени  магнитной анизотропии устанавливают преобразователь на поверхность контролируемого издели . Обеспечивают известный зазор между преобразователем и изделием . Подключают питание к намагничивающей обмотке центрального стержн  и отключают все дрзоне намагничиваюидае обмотки. В этом случае ЭДС, снимаема  с измерительной обмотки, практически не записи от текстурованности исследуемого объекта, а зависит от его магнитных свойств. По величине этой ЭДС суд т об идентичности магнитных свойств контролируемого издели  и предварительно исследованного эталона с известной анизотропией . Дл  определени  магнитной текстуры выбирают пару периферийных полюсов магнитной системы, расположенных друг против друга. Их обмотки включают встречно с обмотками аналогичной пары. Измер ют сигнал, снимаемый с измерительной обмотки. Затем поступают аналогично со второй, третьей, четвертой парой противоположных полюсов магнитной системы. По полученным результатам суД т о магнитной текстурованности исследуемого объекта.

Недостаток такого преобразовател  в необxoiiyiMocTH проведени  дополнительных расчетов дл  определени  величины и направлени  магнитной текстурованности исследуемого объекта, что снижает производительность труда при работе с практическим устройством. Кроме того, пр1еобразователь дает сведени  о текстурованности исследуемого объекта только в случае, есЛи объект имеет одноосную текстуру и, в ТО: же врем , не позвол ет определить тип текстуры без дополнительных операвдй. Это свджает уверенность в результатах контрол  и сужает область применени  устройства.

Цель насто щего изобретени  - повышение точности измерени  магнитной текстуры.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство, содержащее многополюсную магнитную систему с размещенными на ней возбуждающей и измерительными обмотками, генератор переменного тока и индикатор снабжено последовательно соединенными выпр мител ми и ключами, количество которых равно количесву переферийных полюсов, последовательно соединенными сумматором и фильтром и последовательно соединенными генератором импульсов посто нной частоты и кольцевым счетчиком , выходы которого подключены ко вторым входам ключей, измерительные обмотки соединены со входами через выпр мители, выходы ключей соед1шены со входами сумматора, а выход фильтра соединен с индикатором.

Возбуждающа  обмотка размещена на дентральном полюсе магнитной системы, а измерительные - на периферийных полюсах, причем количество периферийных полюсов N 48.

На фиг. 1 изображена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - конструкци  магнитной системы; на фиг. 3 - вид сигнала на выходе сумматора в случае отсутстви  (Ио) и наличи  (И) у исследуемого объекта магнитной текстуры.

Устройство содержит генератор 1 переменного тока, возбужддюп1ую обмотку 2, набор N индикаторных обмоток 3, N выпр мителей 4, N ключей 5, сумматор 6,, фильтр 7, индикатор 8, генератор 9 импульсов посто нной частоты f и кольцевой 10.

Многополюсна  магнитна  система содержит центральный полюс 11 и N периферийных полюсов 12, расположенных симметрично относительно центрального.

Возбуждающа  обмотка 2 размещена на центральном полюсе 11 многополюсной магнитной системы и соединена с генератором 1 переменного тока. N одинаковых индикаторных обмоток 3 размещены соответственно на периферийных полюсах 12 многополюсной магнитной системы и соединены с входами выпр мителей 4. Выходы выпр мителей 4 через ключи соединены с входами сумматора 6. Выход сумматора 6 через фильтр 7 соединен с индикатором 8. Управл ющие входы ключей 5 соединены соответственно с выходами кольцевого счетчика 10. Счетньш вход кольцевого счетчика 10 соеданен с генератором 9 импульсов посто нной частоты.

Устройство работает следующим образом.

Многополюсна  магнитна  система установлена на поверхность контролируемого объекта. При пропускании тока по возбуждающей обмотке 2 и в магнитной цепи возникает магнитный поток. Этот поток раздел етс  на N частей по калодому из магпитопроЕодов, содержащих определенный периферийньш полюс многополюсной мапштпой системы 12, центральный полюс 11 и участок исследуемого объекта, лежа-, щий вдоль пр мой, их соедин ющей. Величина каждого из этих потоков зависит от тока возбуждающей обмотки 2 и магнитного сопротивлени  объекта в соответствующем радиальном направле1щи. В каждой из индикаторных обмоток 3 индуцируетс  ЭДС, величина которой пропорциональна потоку в соответствующем радиальном направлении. Посто нные напр жени , снимаемые с выходов вьщр мителей с помощью ключей 5, кольцевЪго счетчика 10, генератора импульсов посто нной частоты 9 и сумматора 6, преобразуютс  в j последовательность импульсов длительностью , амплит да которых пропорциональна соответствующему посто нному напр жению (фиг. 3). На изотропном материале сигнал на выходе сумматора имеет вид Ио.

Б случае наличи  у исследуемого объекта магнитной текстуры сигнал на выходе сумматора будет иметь вид HI . Огибающа  этих импульсов характеризует магнитную текстуру, а разность , пропорциональна  разности Фп1ах тт характеризует отклонение от изотропности. Кольцевой счетчик собран так, что высокий потенциал находитс  только на одном из N его выходов, а на остальных выходах - низкий потенциал. Импульсы с генератора импульсов посто нной частоты последовательно передвигают этот высокий потенциал от одного выхода счетчика к другому. Тем самым они последовательно открывают ключи 5, которые осуществл ют коммутацию выпр мителей 4 с сумматором 6. Так как в открытом состо нии находитс  только один клю и происходит последовательное их включение с частотой f, то сигнал на выходе сумматора имеет вид, показанный на фиг. 3. Этот сигнал можно наблюдать на экране осциллографа, подключив его выход к выходу сумматора. Импуль-15

сы синхронизации развертки можно вз ть с любого из выходов кольцевого счетчика 10. С помощью фильтра 7 выходной сигнал сумматора 6 отфильтровываетс  от посто нной составл ющей и его амплитуда измер етс  индикатором 8. По показани м индикатора можно судить об отклонении магнитных свойств исследуемого объекта от изотропности. Датчик устанавливаетс  на исследуемый лист стали без какой-либо ориентации относительно предполагаемого направлени  осей текстуры. Относительна  ошибка, возникающа  из-за этого, при числе каналов N 48, в случае одноосной текстуры, как показывают расчеты, не превыщает 1%. Информацию о типе текстуры и о направлеНИИ осей текстуры можно получить из анализа формы сигнала на экране осдаллографа. О типе текстуры суд т но числу импульсов от начала развертки до экстремальных значеш1Й огибающей . В случае необходимости в практиченком устройстве можно ввести блок, который будет осуществл ть индикацию количества и направлени  осей магнитной текстуры (от центра в направлении какого нолюса).

Верхн   граница частоты генератора импульсов посто нной частоты определ етс  быстродействием ключей f «f , нижн   - необходимостью получить на выходе сумматора полезный сигнал достаточно высокой частоты.

Отстойка от вли ни  зазора сводитс  к

увеличению его до такой величины (1-1,5 мм) когда незначительные его колебани  от полюса к полюсу, св занные микронеровност ми листа, внос т искаже}ш , не выход щие из заданных пределов точности измерени .

Величина тока в возбуждающей обмотке, при котором будут проводитьс  измерени 

текстуры стали в производственных услови х.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   I. Устройство дл  определени  магнитной текстуры листового проката сталей, содержацдее многополюсную магнитную систему с размещенными на ней возбуждающей и измерителными обмотка ш, генератор переменного тока и индикатор, отличающеес  тем, .что, с целью повышени  точности измерени  магнитной текстуры, оно снабжено последовательно соединенны1 щ выпр мител ми и клюпереферийных полюсов, последовательно соединенными сумматором и фильтром и последовательно соединенными генератором импульсов посто нной частоты и кольцевым счетчиком, выходы которого подключен ко вторым входам ключей, измерительные обмотки соединены со вxoдa ш выпр мителей, выходы ключей соединены со входами сумматора, а выход фильтра соединен с индикатором.
2. 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с   тем, что возбуждающа  обмотка магнитной системы размещена на центральном полюсе , а измерительные - на переферийных полюсах , причем количество переферийных полюсов N 48.

   Источ}шки информации, прин тые во внимание при экспертизе

   1.Авторское свидетельство СССР № 473134, кл. G 01 R 33/12, G 01 R 33/02, 1972.

   2.Авторское сввдетельство СССР № 373513, кл. .G 01 R 1/12, 1970. 6 магнитной текстуры, выбираетс  в зависимости от параметров многонолюсиой магшттной системы и магнитных свойств исследуемого объекта Использование указанного устройства позвол ет исключить из преобразовател  все вращающиес  части и в процессе измере ш  исключить операции вращени  преобразовател  относительно своей оси симметрии дл  определени  типа и величины текстуры. Устранена также необходимость нескольких измерений с последующими расчетами. Все это позвол ет повысить точность и производ тельность труда при контроле. Простота измерени  при достаточной его точности делают удобным использование устройства при контроле магнитной 30 . чами, количество которых равно количеству

   фиг.

   фиг 2

   И.

   фиг.5