SU1114939A2

SU1114939A2 - Magnetic anisotropy pickup

Info

Publication number: SU1114939A2
Application number: SU823471858A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Петрович Аносов
Original assignee: Дальневосточный Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.В.В.Куйбышева
Priority date: 1982-06-29
Filing date: 1982-06-29
Publication date: 1984-09-23

Abstract

1. ДАТЧИК МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ по авт. св. № 111331, о тличающиис -тем, что, с целью повьпиени чувствительности и точности измерений на образцах с большой кривизной поверхности, он снабжен магнитоанизотропной вставкой , устанавливаемой между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью, при этом со стороны полюсов электромагнита вставка имеет плоскую поверхность, перпендикул рную направлению наибольшей магнитной проницаемости, а со стороны образца поверхность вставки пов тор ет конфигурацию контролируемой поверхности.1. SENSOR OF MAGNETIC ANISOTROPY on author. St. No. 111331, imitating that, in order to control sensitivity and measurement accuracy on samples with a large curvature of the surface, it is equipped with a magnetic anisotropic insert that is installed between the electromagnet poles and the test surface, while the insert has a flat surface on the electromagnet side, perpendicular the direction of the greatest magnetic permeability, and on the sample side, the insert surface reverses the configuration of the test surface.

Description

1, о т л и- виде что магнито- ней, выполнена в того.1, that is, the form that the magnet is made in.

пакета ферромагнитных стержизолированных один от друpackage of ferromagnetic rod-insulated one from

Изобретение относитс к магнитны измерени м и может быть использовано в приборах, предназначенных дл измерени магнитной анизотропии в различных детал х.The invention relates to magnetic measurements and can be used in devices for measuring magnetic anisotropy in various parts.

По основному авт. св. № 111331 известен датчик магнитной анизотропии , представл ющий собой жесткую конструкцию, состо щую из электромагнитного возбудител , выполненног в виде подковообразного электромагнита , обмотка возбуждени которого подключена к генератору звуковой частоты, и индикаторной катушки с сердечником, расположенной между полюсами электромагнита и перпендикул рно к ним, обмотка которой подключена к вольтметру или иному регистрирующему прибору Щ.According to the main author. St. No. 111331 is known for a magnetic anisotropy sensor, which is a rigid structure consisting of an electromagnetic exciter, made in the form of a horseshoe electromagnet, whose excitation winding is connected to an audio frequency generator, and an indicator coil with a core located between the electromagnet poles and perpendicular to it, the winding of which is connected to a voltmeter or other recording device

При проведении измерений на детал х , имеющих большую кривизну поверхности , возникают неравномерные, по отношению к полюсам сердечников, воздушные зазоры, которые снижают чувствительность датчика и точность измерений. Это снижение тем больше , чем больше кривизна поверхности детали. Изготовление датчика с рабочей поверхностью, повтор ющей кривизну поверхности детали, исключаетс в св зи с необходимость поворота датчика в процессе измерени вокруг его продольной оси, перпендикул рной к поверхности детали дл определени направлени наибольшей анизотропии.When measuring on parts with a large curvature of the surface, uneven air gaps arise with respect to the poles of the cores, which reduce the sensitivity of the sensor and the accuracy of measurements. This decrease is greater, the greater the curvature of the surface of the part. The manufacture of a sensor with a working surface that repeats the curvature of the part surface is eliminated due to the need to rotate the sensor in the measurement process around its longitudinal axis perpendicular to the surface of the part to determine the direction of greatest anisotropy.

Целью изобретени вл етс повышение чувствительности и точности измерений датчика на образцах с большой кривизной поверхности путем уменьшени вли ни воздушного зазора.The aim of the invention is to increase the sensitivity and accuracy of sensor measurements on samples with a large curvature of the surface by reducing the effect of the air gap.

Цель достигаетс тем, что в датчик магнитной анизотропии, содержащий электромагнитный возбудитель, вьшолненный в виде подковообразного электромагнита с расположенной между его полюсами перпендикул рно к ним индикаторной катушкой, причем обмотка возбудител подключена к генератору звуковой частоты, а измерительна обмотка - к регистрирующему прибору, дополнительно введена магнитоанизотропна вставка, устанавливаема между полюсами электромагнита и контролируемой поверхностью , при этом со стороны полюсов электромагнита вставка имеет плоскую поверхность, перпендикул рную направлению наибольшей магнитной проницаемости, а со стороны обрайца поверхность вставки повтор ет конфигурацию контролируемой поверхности детали.The goal is achieved by the fact that the magnetic anisotropy sensor contains an electromagnetic exciter, made in the form of a horseshoe electromagnet with an indicator coil perpendicular to them between its poles, and the exciter winding is connected to an audio frequency generator, and the measuring winding is connected to the recording device, additionally magnetically anisotropic insert, installed between the poles of the electromagnet and the surface to be controlled, while from the poles of the electromagnet insert has a flat surface perpendicular to the direction of the greatest magnetic permeability, and from the side of the rim the surface of the insert repeats the configuration of the surface of the part being monitored.

Кроме того, магнитоаннзотропна вставка выполнена в виде пакета ферромагнитных стержней, изолированных один от другого.In addition, the magnetic-magnetic insert is made in the form of a package of ferromagnetic rods, isolated from one another.

На чертеже изображен датчик магнитной анизотропии, общий вид.The drawing shows a magnetic anisotropy sensor, a general view.

Датчик представл ет собой жесткую конструкцию, состо щую из электромагнитного сердечника 1, собранного из трансформаторной стали, обмотки 2 возбуждени электромагнита , сердечника 3 индикаторной катушки и индикаторной катушки 4. Все детали дл крегшени частей датчика изготовлены из изол ционного материала . Обмотка 2 возбуждени электромагнита подключаетс к генератору звуковой частоты, обмотка индикаторной катушки 4 - фазочувствительному ламповому вольтметру шш катодному осциллографу (не показаны ) . Между рабочей поверхностью сердечников 1 и 3 и контролируемой поверхностью 5 с криволинейной поверхностью установлена магнитоанизотропна вставка 6, выполненна 5 в виде пакета ферромагнитных стержней 7, изолированных один от другого и соединенных между собой с помощью диэлектрического немагнитного материала 8, например эпоксид ной смолы. Ферромагнитные стержни 7 перпендикул рны к плоскости поверхности вставки 6, к которой прилегают полюса сердечников 1 и 3 датчика. Противоположна поверхность вставки 6 повтор ет кривизну контролируемой поверхности 5 детали . Устройство работает следуюыщм образом. При вращении датчика во врем измерений вокруг его продольной оси полюса сердечников 1 и 3 сколь з т по плоскости магнитоанизотропной вставки 6 с посто нным зазором Силовые линии магнитного пол между поверхностью детали и сердечниками замыкаютс при этом лишь вдоль ферромагнитных стержней 7 вставки 6. Поверхность металла исследуемой детали в зоне, подвергаемой действию датчика, представл ет собой магнитный мост, в котором плечами вл ютс участки поверхности, заключенные между следами тех стержней магнитоанизотропной вставки, к которым со стороны плоской по39 .4 верхности вставки прилегают башмаки электромагнита и сердечника индикаторной катушки. Если прин ть магнитное сопротивление плеч магнитного моста равным Кдд дл ненапр женного металла, то при напр женном металле магнитное сопротивление в соседних плечах будет равно в общем случае R; + U R(v. В этом случае генераторной диагональю будет диагональ между полюсами электромагнита, а измерительной - диагональ между полюсами сердечника индикаторной катушки. Использование изобретени позволит проводить измерени магнитной анизотропии на детал х, имеющих поверхность большой кривизны, и вследствие более высокой, по сравнению с воздушной средой, магнитной проницаемости ферромагнитных стержней вставки обеспечит повьш1ение чувствительности и точности измерений с помощью датчика. В свою очередь повьш1ение точности измерений позволит при разбраковке деталей по магнитным свойствам сократить число измерений, проводимых при контроле деталей, и, тем самым, снизит трудоемкость этой операции.The sensor is a rigid structure consisting of an electromagnetic core 1 assembled from transformer steel, an excitation winding 2 of the electromagnet, a core 3 of the indicator coil and an indicator coil 4. All parts for the slanted parts of the sensor are made of insulating material. The electromagnet excitation winding 2 is connected to an audio frequency generator, the coil of the indicator coil 4 is a phase-sensitive lamp volt meter to the cathode oscilloscope (not shown). Between the working surface of cores 1 and 3 and the controlled surface 5 with a curvilinear surface, a magnetically anisotropic insert 6 is installed, made 5 in the form of a package of ferromagnetic rods 7, isolated from each other and interconnected using a dielectric nonmagnetic material 8, for example, epoxy resin. Ferromagnetic rods 7 are perpendicular to the plane of the surface of the insert 6, to which the poles of the cores 1 and 3 of the sensor are attached. The opposite surface of the insert 6 repeats the curvature of the test surface 5 of the part. The device works as follows. When the sensor rotates during measurements around its longitudinal axis, the poles of the cores 1 and 3 slide along the plane of the magnetic anisotropic insert 6 with a constant gap. The magnetic field lines between the surface of the part and the cores close at the same time along the ferromagnetic rods 7 of the insert 6. The metal surface under study the parts in the area exposed to the sensor are a magnetic bridge in which the arms are the surface areas enclosed between the traces of those rods of the magnetic anisotropic insert to which From the side of the flat po39 .4 surface of the insert, the electromagnet shoes and the core of the indicator coil are attached. If we accept the magnetic resistance of the shoulders of the magnetic bridge to be Cdd for an unstressed metal, then with a stressed metal, the magnetic resistance in the adjacent shoulders will be equal in general to R; + UR (v. In this case, the diagonal generator will be the diagonal between the poles of the electromagnet, and the measuring diagonal will be the diagonal between the poles of the core of the indicator coil. The use of the invention will make it possible to measure magnetic anisotropy on parts having a greater curvature surface, and due to a higher air, the magnetic permeability of the ferromagnetic insertion rods will provide an increase in sensitivity and measurement accuracy using a sensor. In turn, an increase in accuracy is measured This will make it possible to reduce the number of measurements carried out during the inspection of parts when examining parts by magnetic properties, and thereby reduce the laboriousness of this operation.

Claims

1. MAGNETIC ANISO SENSOR-

TROPIA by bus St. No. 111331, characterized in that, in order to increase the sensitivity and accuracy of measurements on samples with a large curvature of the surface, it is equipped with a magneto anisotropic insert installed between the poles of the electromagnet and the controlled surface, while the insert has a flat surface from the poles of the electromagnet perpendicular to the direction the greatest magnetic permeability, and from the side of the sample, the surface of the insert repeats the configuration of the controlled surface.

2. Sensor according to π. 1, characterized in that the magnetoanisotropic insert is made in the form of a package of ferromagnetic rods isolated from one another.