SU773548A1 - Устройство дл контрол движущихс ферромагнитных материалов в форме прот женных прутков, проволоки и лент - Google Patents

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности, оно предназначено для контроля структуры ферромагнитных проволоки, прутков и лент в процессе волочения и проката и мо- 5 жет быть также использовано для бесконтактного измерения коэрцитивной силы и дифференциальной магнитной проницаемости.

Известно устройство, содержащее проходную катушку, размагничивающую катушку и электронный блок. Работа устройства заключается в том, что контролируемый материал пропускается 15 через проходную катушку, которая намагничивает материал сначала до состояния магнитного насыщения одного знака, а затем до состояния насыщения другого знака. Одновременно измеряет-20 ся изменение магнитного потока в результате перемагничивания этого материала и в электронном устройстве происходит запоминание половинного изменения магнитного потока. Величина 25 тока в размагничивающей катушке, вызывающая половинное изменение магнитного потока, служит мерой коэрцитивной силы контролируемого материала [1]. зо

Недостатками описанного устройства является низкое быстродействие, обусловленное наличием обратной связи, т.е. необходимостью проведения регулируемой операции размагничивания, и определенная сложность его реализации Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля движущихся 10 ферромагнитных материалов в форме протяжных прутков, проволоки и лент, содержащее намагничивающую систему, выполненную в виде двух тороидальных встречно направленных постоянных магнитов, соосных с ферромагнитным материалом и измерительной катушкой, расположенной между магнитами. Измерительная катушка подключена к усилителю, к выходу которого подключен регистрирующий прибор.

Работа устройства основана на том, что протяженный ферромагнитник, двигаясь в градиенте 4^ магнитного поля постоянных тороидальных магнитов, перемагничивается по предельной петле гистерезиса постепенно по всей длине. Скачки Баркгаузена, возникающие в месте перемагничивания участка образца из одного насыщенного состояния в другое, улавливаются измерительной катушкой. Изменение структуры образца при его непрерывном движении в месте расположения измерительной катушки приводит к изменению частоты скачков

Баркгаузена, что и регистрируется [2].

Недостатком известного устройства является зависимость частоты скачков Баркгаузена от скорости движения ферромагнитного материала. Следовательно, изменение скорости движения ферромагнитного материала, а также многие другие факторы, от которых зависят амплитуда и частота скачков Баркгауэена, будут приводить к погрешности измерения.

Цель изобретения - повышение точности измерений устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство для контроля движущихся ферромагнитных материалов в форме протяженных прутков, проволоки и лент, содержащее намагничивающую систему, выполненную в виде двух тороидальных встречно направленных постоянных магнитов, измерительную катушку, расположенную между магнитами и подключенную к усилителю, снабжено генератором переменного напряжения, дополнительной катушкой и серводвигателем, управляющая обмотка которого подключена к выходу усилителя, а обмотка возбуждения -· к выходу генератора переменного напряжения, измерительная катушка выполнена в виде двух секций, включенных навстречу и размещенных симметрично на. дополнительной катушке, подключенной к выходу генератора.

На фиг. 1 представлена схема устройства, на фиг. 2 - графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит постоянные тороидальные магниты 1 и 2, между которыми расположена измерительная катушка 3, подключенная к усилителю 4, серводвигатель 5, генератор 6 переменного напряжения, запитывающий дополнительную катушку 7, контролируемое изделие 8.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое изделие 8, двигаясь в градиенте —· магнитного поля постоянных тороидальных магнитов 1 и 2, перемагничивается по предельной петле магнитного гистерезиса постепенно по всей длине (фиг.2а). Дополнительная катушка 7 (фиг. 1), запитанная от генератора б, совершает в линейно нарастающем магнитном поле постоянных магнитов 1 и 2 периодические возвратно-поступательные колебания с частотой генератора б. Измерительная катушка 3 выполнена в виде двух навстречу соединенных секций, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга и закрепленных соосно на дополнительной катушке 7, которая охватывает контролируемое изделие 8. При возвратно-поступательном колебании измерительной катушки 3 относительно движущегося контролируемого изделия 8 в секциях последней наводится переменная ЭДС с частотой вибрации, пропорциональной дифференциальной магнитной проницаемости участка ферромагнитного материала, находящегося под секцией (фиг. 2б). Поскольку секции измерительной катушки 3 (фиг. 1) включены навстречу, то регулирующая ЭДС равна разности дифференциальных магнитных п^оницаемостей соседних участков контролируемого изделия 8 (фиг. 2в). Результирующая ЭДС усиливается усилителем 4 и поступает на управляющую обмотку серводвигателя 5 (фиг. 1), который начинает вращаться, перемещая измерительную катушку 3 вдоль контролируемого изделия 8 до тех пор, пока результирующая ЭДС в измерительной катушке 3 станет равной нулю.

Изменение структуры контролируемого изделия 8 при его непрерывном движении в месте расположения измерительной катушки 3 приводит к появлению результирующей ЭДС и, следовательно, к изменению места расположения измерительной катушки 3.

Таким образом, измеряя стандартными методами линейное положение измерительной кат.ушки 3 относительно, например, неподвижных магнитов 1 и 2, можно контролировать изменение структуры ферромагнитного контролируемого изделия 8.

Предлагаемое устройство можно также использовать для измерения коэрцитивной силы и дифференциальной магнитной проницаемости движущегося ферромагнитного изделия. Действительно, положение измерительной катушки 3 пропорционально коэрцитивной силе, а амплитуда ЭДС в одной из секций измерительной катушки 3 пропорциональна дифференциальной магнитной проницаемости .

Предлагаемое устройство по сравнению с известным имеет более высокую точность, так как результат измерения не зависит от изменений скорости движения контролируемого изделия. Более высокие качественные показатели устройства в целом обеспечиваются 'тем, что измерения осуществляются на определенной частоте и это позволяет сделать электрическую схему селективной, т.е. более защитимей от помех. Кроме того, устройство обеспечивает возможность измерения как коэрцитивной силы, так и дифференциальной магнитной проницаемости'движущегося контролируемого изделия в виде проволоки, прутков или лент.

Claims (2)

1.Патент США W 3586963, 324-432, 1971.

2.Авторское свидетельство СССР № 451970, кл. G 01 R 33/12, 1972.