SU998934A1

SU998934A1 - Pulse magnetic analyzer

Info

Publication number: SU998934A1
Application number: SU813342398A
Authority: SU
Inventors: Валерий Лазаревич Цукерман; Иван Иосифович Линник; Михаил Александрович Мельгуй
Original assignee: Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР; Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1981-09-29
Filing date: 1981-09-29
Publication date: 1983-02-23

Description

(54) ИМПУЛЬСНЫЙ МАГНИТНЫЙ АНАЛИЗАТОР(54) PULSE MAGNETIC ANALYZER

Изобретение относитс к неразрушшда щему магнитному контролю механическиз свойств ферромагнитных материалов и изделий к может быть использовало в металлургической, промышленности дл контрол качества листового проката. Известен импульсный магнитный анализатор ИМА-2А, предназначенный дл опр ёлени механичееких свойств ферро магнитных материалов и изделий, содержащий намагшичиваюший соленоид, ось Kofbporo перпендикул рна поверхности контролируемого учаЬтка издели , программшлй генератор импульсного тока, в цепь которого вклю4ен намагничивающий соленоид и расположенвый внутри соленоида феррозонд-градиентометр, вход которого подключен к генератору, а выход через селективный усилитель и детектор соединен, с индикагором 1 OjputteKo точность и стабильность контр л этим анализатором низка. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс импульсный магнитный анализатор, содержащий намагничивающий элемент, вьшолненный в виде соленоида, подключенный к источнику импульсного тока феррозонд-градиентометр , расположенный внутри соленоида, последовательно соединенные с ним усилитель и детектор, индикатор, генератор, первый выход которого соединен с входом феррозонда-градиентометра, а второй выход - с вторым входом детектора J, Однако точность контрол эттл анализатором также нИзка из-за келвнейной характеристики сигнала феррозонда от величины градиента остаточного пол и сильной температурной зависимости коэффициента преобразовани феррож: нда. Целью нзобретенн вл етс повышение .точности контрол . Указанна цель достигаетс тем, что импульсный магнитный анализатор снабжен двум соединенными последовательно-встречно идентичными катушками, подклю ченными ji выходу индикатора, интегратором , вход которого соединен с выходом детектора, а выход - с входом индикатора , катушки расположены симметрично относительно оси соленоида и феррозонда-градиентометра , а их оси симметрии совпадают.The invention relates to the non-destructive magnetic control of the mechanical properties of ferromagnetic materials and products can be used in the metallurgical industry to control the quality of sheet metal. Known pulse magnetic analyzer IMA-2A, designed to determine the mechanical properties of ferromagnetic materials and products, containing a magnetizing solenoid, the Kofbporo axis perpendicular to the surface of the controlled part of the product, a programmable pulse current generator, in which the magnetized solenoid is attached to a pattern. a gradiometer, the input of which is connected to the generator, and the output through a selective amplifier and detector is connected, with the indicator 1 OjputteKo accuracy and stability control by this analyzer is low. The closest to the invention to the technical essence is a pulsed magnetic analyzer containing a magnetizing element, made in the form of a solenoid, connected to a source of pulsed current, a ferroside gradiometer, located inside the solenoid, connected in series with it an amplifier and detector, indicator, generator, the first output of which It is connected to the input of a flux-gate gradiometer, and the second output is connected to the second input of the J detector. However, the accuracy of the control by the analyzer is also low, because of the characteristic sticks of the fluxgate signal on the magnitude of the residual field gradient and the strong temperature dependence of the ferroz: nda conversion factor. The purpose of the inventor is to improve control accuracy. This goal is achieved by the fact that the pulsed magnetic analyzer is equipped with two connected in series-opposite coils, ji connected to the indicator output, an integrator whose input is connected to the detector output, and the output to the indicator input, the coils are located symmetrically about the axis of the solenoid and the fluxgate gradiometer , and their symmetry axes are the same.

На чертеже изображена структурна схема импульсного магнитного анализатора .The drawing shows a structural diagram of a pulse magnetic analyzer.

Анализатор содержит генератор 1, соединенный с ним феррозонд-градиентог метр 2, подключенный к селективному усилители 3, выход которого соединен с входом синхронного детектора 4, управ л юший.вход которого св зан с генератором 1, интегратор 5, вход которого сое динш с выходом синхронного детектора 4, а выход через. индикатор 6 соединен с дополнительными катушками 7, источник 8 импульсного тока, выход которого соединен с намагничивающим; элементом 9.The analyzer contains a generator 1, a ferrozond-gradient meter 2 connected to it, connected to selective amplifiers 3, the output of which is connected to the input of a synchronous detector 4, which is controlled by a second input connected to the generator 1, an integrator 5 whose input connects to the output synchronous detector 4, and the output through. the indicator 6 is connected to the additional coils 7, the source 8 of the pulse current, the output of which is connected to the magnetizing; element 9.

Анализатор работает следующим образом .The analyzer works as follows.

Намагничивающий элемент 9 устанавливаетс своим торцом на исследуемый ферромагнитный материал (на чертеже не показан)..The magnetizing element 9 is installed with its end on the ferromagnetic material under study (not shown in the drawing) ..

С выхода источника 8 импульсного тока на намагничивающий элемент 9 поступает сери из заданного количества импульсов тока. На торце намагничивающего элемента 9 при этом по вл ютс импульсы магнитного пол ,когорые намагничивают исследуемый ферромагнитный : материал. После окончани серии импульCUB на выходе феррозонда-градиентометра , расположенного внутри намагничиваю щёго элемента 9, по вл етс выходной сигнал, пропорциональный величине градиента нормальной составл ющей пол остаточной намагниченности материала. Этот сигнал поступает на вход селективного усилител 3, где вьщел етс его втора гармоника, поступающа затем на вход синхронного детектора 4. Продетектированный сигнал поступает на вход интегратора From the output of the source 8 of the pulse current to the magnetizing element 9 enters a series of a predetermined number of current pulses. At the end of the magnetizing element 9, magnetic field pulses appear, which magnetize the ferromagnetic material under study: material. After the end of the series of pulses CUB, an output signal proportional to the magnitude of the normal field component of the residual magnetization of the material appears at the exit of the fluxgate gradiometer located inside the magnetizating element 9. This signal is fed to the input of the selective amplifier 3, where its second harmonic is selected, which is then fed to the input of the synchronous detector 4. The detected signal is fed to the input of the integrator

Интегратор 5 сравнивает выходной сигнал синхронного детектора 4 с нулевым уровнем и на его выходе образуетс сигнал рассогласовани . Этим сигналом питаютс дополнительные катущки 7 че- рез индикатор 6. Градиент магнитного пол , создаваемого дополнительными катушками 7, направлен противоположноThe integrator 5 compares the output signal of the synchronous detector 4 with a zero level and at its output a error signal is generated. This signal is fed to the additional coils 7 through the indicator 6. The gradient of the magnetic field created by the additional coils 7 is directed opposite to

градиенту остаточного магнитного пол исследуемого материала.the gradient of the residual magnetic field of the material under study.

С увеличением градиента нормальной составл ющей остаточного магнит ного пол исследуемого материала линейно возрастает выходной сигнал рассогласовани интегратора 5 и соответственно Т9К , прртекаюшлй через дополнительные катущки 7, и градиент магнитного пол , создаваемого этими катушками.With an increase in the gradient of the normal component of the residual magnetic field of the material under investigation, the output error signal of integrator 5 and, accordingly, T9K, flowing through the additional coils 7, and the gradient of the magnetic field created by these coils, linearly increase.

Результирующий градиент магнитного пол , действующий на феррозонд-градиен тометр 2, равен разности этих градиенто Величина этой разности зависит от величины коэффициента передачи тракта: фер розонд-градиентометр 2-селектиБНый усилитель 3-синхронный детектор 4-интегратор 5, а при стремлении этого коэффициента к бесконечности разность градиентов стремитс к нулю. Так как реальна величина коэффициента передачи этого тракта находитс на уровне 10 , то величина разности градиентов полей,, создаваемых дополнительными катущками 7 и нормальной составл ющей остаточного магнитного пол материала практически равна нулю. Так как взаимное расположение феррозонда-градиентометра и дополнительных катушек строго фиксировано, то, измер ток, протекающий через допонительные катушки 7, индикатор 6 покаг зьшает величину,- пропорциональную величине градиента нормальной: составл ющей пол остаточно й намагниченности исследумого материала, по которой и суд т о его механических свойствах.The resulting magnetic field gradient acting on the flux probe-gradient tometer 2 is equal to the difference of these gradients. The magnitude of this difference depends on the magnitude of the path transmission coefficient: fernd-probe gradient meter 2-selector amplifier 3-synchronous detector 4-integrator 5, and when this coefficient tends to infinity, the gradient difference tends to zero. Since the real value of the transmission coefficient of this path is at level 10, the magnitude of the difference in the field gradients created by the additional coils 7 and the normal component of the residual magnetic field of the material is practically zero. Since the relative position of the flux probe-gradiometer and additional coils is strictly fixed, measuring the current flowing through additional coils 7, indicator 6 shows the value proportional to the magnitude of the normal gradient: component of the residual magnetization field of the material under study, by which about its mechanical properties.

Размещение дополнительных катушек симметрично относительно намагничивающего элемента и феррозонда-градиентометра , а также включение их последовательно-встречно приводит к тому, что результирующа ЭДС, наводима в этих катушках за .счет тока возбуждени феррозонда и импульсов намагничивающего тока через намагничивающий элемент, практически равна нулю, вследствие чего не оказывает вли ни на результаты измерений, что недост1шимо при применении , например, одной дополнительной катущки или несимметричном расположении дополнительных катущек относительно указанных вьщ1е элементов.The placement of additional coils symmetrically with respect to the magnetizing element and the flux-gate gradiometer, as well as their inclusion in series-opposite, leads to the fact that the resulting EMF induced in these coils due to the flux current of the flux-probe and the magnetizing current pulses through the magnetizing element is almost zero, due to which does not affect the measurement results, which is not enough when using, for example, one additional coater or asymmetrical arrangement are additional katuschek vsch1e respect to said elements.

Из сказанного следует, что показани шздикатора практически не завис т от электрической характеристики феррозонда-градиентометра , его коэффициента преобразовани , его време1шой и температурной нестабильности, а также в оченьFrom the foregoing it follows that the readings of the detector almost do not depend on the electrical characteristic of the fluxgate gradiometer, its conversion coefficient, its temporal and temperature instability, as well as in very

Claims

Claim

A pulsed magnetic analyzer containing a magnetizing element made in the form of a solenoid, a flux-gate gradient meter connected to a pulsed current source located inside the solenoid, an amplifier and detector, an indicator, a generator connected in series with it, the first output of which is connected to the input of the flux-gond gradiometer, and the second output is with WTO. I distinguish the 5th detector input by the fact that, in order to increase accuracy and control, it is equipped with two connected series-counter-identical coils connected to the indicator output, an integrator, the input ^{0 of} which is connected to the detector output, and the output is with the indicator input, the coils are located symmetrically with respect to the axis of the solenoid and the fluxgate gradientometer, and they _(the axis of symmetry coincide.

^15fifteen