SU1158858A1 - Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах - Google Patents

Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах Download PDF

Info

Publication number
SU1158858A1
SU1158858A1 SU833632312A SU3632312A SU1158858A1 SU 1158858 A1 SU1158858 A1 SU 1158858A1 SU 833632312 A SU833632312 A SU 833632312A SU 3632312 A SU3632312 A SU 3632312A SU 1158858 A1 SU1158858 A1 SU 1158858A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
output
input
winding
demodulator
measuring
Prior art date
Application number
SU833632312A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Авенирович Григорьев
Владимир Тихонович Гузеев
Николай Егорович Жадобин
Борис Нохимович Цырульников
Original Assignee
Ленинградское Ордена Октябрьской Революции Высшее Инженерное Морское Училище Им.Адмирала С.О.Макарова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ленинградское Ордена Октябрьской Революции Высшее Инженерное Морское Училище Им.Адмирала С.О.Макарова filed Critical Ленинградское Ордена Октябрьской Революции Высшее Инженерное Морское Училище Им.Адмирала С.О.Макарова
Priority to SU833632312A priority Critical patent/SU1158858A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU1158858A1 publication Critical patent/SU1158858A1/ru

Links

Landscapes

  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ . МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЛШНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ, содержащее П-образный магнитопровод, возбуждающую обмотку, размещенную на магнитопроводе , электродвигателе, кинематически св занный с магнитопроводом, комбинированный источник питани , соединенный первым выходом с злектро двигателем, а вторьм -. с возбуждающей обмоткой, измерительную обмотку. размещенную на магнитопроводе, и последовательно соединенные демодул тор , полосовой фильтр и измерительный прибор, отличающеес  тем, что, с целью повьш1ени  точности, оно снабжено интегрирующим усилителем, соединенным входом с измерительной обмоткой, а выходом - со входом демодул тора, цепью обратной св зи, выполненной в виде последовательно соединенных разностного усилител , один вход которого соединен с выходом демодул тора, а другой с выходом полосового фильтра, сглаживающего фильтра, корректирунйцего блока нелинейности, блока коррек в тирукхцего питани , который подключен одним входом к второму выходу комбинированного источника питани , и корректирующей обмотки, размещен ной на магнитопроводе, и дифференцирующим усилителем, сдединен1|ым своим входом с вторым выходом сглаживающего фильтра, а выходом - с СЛ вторым входом блока корректирующе00 го питани . 00 ел 00

Description

Изобретение относитс  к контроль но-измерительной технике и предназначено дл  измерений механических напр жений и деформаций деталей и конструкций из ферромагнитных мате- риалов. Известно устройство дл  измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах, содержащее П-о 5разный магнитопровод, возбуждающую и измерительную обмотки, размещенны на магнитопроводе, измерительньй прибор, соединенный с измерительной обмоткой, .а также цепь обратной св зи в виде последовательно соединенньк: выпр мител , соединенного с измерительной обмоткйй, сглаживающе фильтра и корректирующей обмотки, размещенной на магнитопроводе ij. Однако результат измерений данного; устройства зависит от направлени  действи  механических напр жений , которое в процессе измерен во многих случа х может непредскйзу МО измен тьс . Чувствительность данного устройства окаэьшаетс  пони женной, так как отрицательна  обратна  св зь от измерительной к к ректирующей обмотке, введенна  дл  уменьшени  вли ни  зазора, пропуска также сигнал, вызванный.измер емыми механическими напр жени ми Поэтому tOMHocTb результатов Измерений оказы ваетс  малой. Наиболее близким к изоб ретешпо  вл етс  устройство дл  измерени  механических напр жений в ферромагнитных материал ах, содержащее П-об разный Магнитопровод, возбуждающую обмотку, размещенную на магнитопрово де, электродвигатель, кинематически св занный с магиитопроводом, комбинированный источник, питани , сое-, диненный nepBbN выходом с электродвигателем , а вторым - с возбуждаю ще|$ обмоткой, измерительную обмотку, :размещенную на магиитопроводе, и . последовательно соединешше демоду- л гор, полосовой фильтр и идмерительный прибор 23Однако . результат из юреиий известным устройством оказываетс  . завис щим от величины а6зду11шых . зазоров между полосами магиитопро- вода и контролируемьм материалом, чт снижает точность результатов измерен особенно иа неровных поверхност х. Цель изобретени  - повышение точности путем автоматической компенсации вли ни  воздушных подполюсных зазоров. Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство дл  измерени  механи ческих напр жений в ферромагнитных материалах, содержащее П-образный Магнитопровод, возбуждающую обмот- i ку, размещенную на магнитопроводе, электродвигатель, кинематически . св занный с мaгнитoпpoвoдoмj комбини рованный источник питани , соединенный первым выходом с электродвигателем , а вторым - с возбуждающей обмот крй, измерительную обмотку, размещенную НА магнитопроводе, и последовательно соединенные демодул тор, полосовой фильтр и измерительный прибор, снабжено интегрируювщм усилителем , соединенным входом с измери тельной обмоткой, а выходом - С )эходом демодул тора, цепью обратной св зи, выполненной в виде последовательно соединенных разностного усилител , один вход которого соединен с выходам демодул тора, а другой с выходом полосового фильтра, сглаживающего фильтра, корректирующего блока нелинейности, блока корректирующего питани , который подключен одним входом к второму выходу комбинированного источника питани , и корректирующей 1обмот1си , размещенной на магнитопроводе, и дифференцирующим усилителем, соединенным своим входом с вторым вы-ходом сглаживающего фильтра, а выходом - с вторым входом блока . корректирующего питани . На фиг. представлена структурна  схема устройств ;.на фиг,2 - графики выходного сигнала, иллюстрирующие работу автоматической компенсации вли ни  воздушного подполюсного зазора. Устройство дл  измерени  механических напр жений в ферромагнитных материалах содержит П-образИый магиитопровод 1, возбуждающуюобмотку 2, размещенную на магнитопроводе 1, электродвигатель 3, кинематически св занный с магнитопроврдом 1, дл  вращени  последнего, комбинирован ный источник 4 питани  с двум  выходами , первым - промьшшенной, а вторым - звуковой частоты. Источник 4 соединен первым выходом с длектродвигателем 3, а вторьм - с возбуждающей обмоткой 2, На магнчтопроводе 1 размещена измерительна  обмотка 5, к которой подсоединены последовательно соединенные интегратор 6 демодул тор 7, полосовой фильтр 8 и измерительный прибор 9, Устройство содержит цепь обратнв св зи, выполненную в виде последова тельно соединенньк разностного уси лител  10, один вход которого соединен с выходом демодул тора 7, а другой - с выходом полосового фильт ра 8, сглаживающего фильтра 11с двум  выходами, корректирующего бло ка 12 нелинейности, блока 13 коррек тирующего питани  с двум  входами который подключен к второму выходу комбинированного источника 4 питани , корректирующей обмотки 14, котора  размещена на магнйтопроводе 1, и дифференцирующего усилител  13, соединенного своим входом с вторьм выходом сглаживающего фильтра 8, а выходом т- с вторьм входом блока 13 корректирующего питани . Интегратор 6, Демодул тор 7, разностный усилитель 10, и диффе (ренцирующий усилитель 15 могут выполн тьс  на операционных усилител  например типа УТ140А, Блок корректирующего питани  представл ет собо двухбалонный дифференциальньй магнитный усилитель с двум  входными ОбМОТКШ4И. Св зь обмоток и 14 размещен ных на магнитопроводе 1, который вы полнен с возможностью вращени  от -. электродвигател  3, осуществлена через токосъемный узел (не показан Источник 4 может представл ть собой генератор звуковой частоты, например, .кГц с обмоткой на силовом трансформаторе дл  питани  электродвигател  3 напр жением промыпшенноЙ частоты 50 Гц. Устройство работает следующим образом Магнитопровод 1 с обМотками 2,5 и 14 и электродвигателем 3 устанавливают на поверхность контролируемо материала 16 и. включают питание. Пр этом электродвигатель 3.приводит во вращение Магнитопровод 1 с часто той JSl а в магнитопроводе 1-й конт ролируёмом материале 16 под воздействием тока в возбужданщей обмот 5 по вл етс  пере енный магнитный поток ф с частотой, равной частоте питани  U). Дл  обеспечени  достаточно малой модул ционной погрешности, допустимой дл  устройства вьтолнено условие u)7/ loa . Под воздействием механической нагрузки по вившихс  механических напр жений в контролируемом материале возникает магнитна  анизотропи . В результате при вращении магнитопровода 1 магнитный поток Ф модулирует с  по амплитуде с частотой 252. Среднее значение магнитного потока ф почти не зависит от механических напр жений, но зависит от воздушного Зазора между полюсаМи магнитопрОво а J и материалом 16, Вместе с тем амплитуда модул ций потока Ф зависит как от механических напр жений в материале, так и от воздушного зазора. Модулированный магнитный поток наводит на измерительной обмотке 5 электрический сигнал, пропорциональныйс/ф/ofi , который проход  через интегратор 6, становитс  пропорциональным магнитному потоку Ф. Это преобразование.необходимо дл  обеспечени  нормальной работы обратной св зи, компенсирук цеЙ вли ние воздушного зазора. Сигнал с интегратора 6 попадает . на демодул тор 7, на выходе котороп сигнал имеет посто нную составл ющую несущую информацию о воздушном подполюсном зазоре, и переменную составл ющую с частотой 251, несущую информацию о механических напр жени х и в оздушном полюсном зазоре. Полосовой фильтр В настроен на пропускание сигнала с частотой 251. Поэтому показани  измерительного прибора 9 пропорциональны амплитуде модул ции пер&4еиного ма1 нитного потока Ф и содержат информацию об измер емых механических напр жени х. . Ыфорь ци  о возд пшном зазоре  вл юща с  помехой, исключаетс  из похазайий прибора 9 с йомощью цепи обратной св зи, работак1щей следующим образом. Сигнал обратной св зи, пропорцио- нальный воздушному зазору, формируетс  на выходе разностного усилител  10 в виде посто нной составл ю Щей. Она получена вычитанием из входного сигнала полосового фильтре В, содержащего посто нную и переменную составл ющие, выходного сигн ла полосового фильтра 8, содержащег лишь переменную составл ющую. Сформированный сигнал обратной св зи проходит через сглаживакиций фильтр 11 дл  устранени  содержащих Б нем высших гармоник основной част ты SZ , порожденных нелинейностью свойств контролируемого магнитного материала 16, про вл ющуюс  при . повороте магнитопровода 1. Затем сигнал поступает в корректирующий блок 12 нелинейности. Передаточна  функци  блока 12 подбираетс  экспериментально при настройке устрой ства в зависимости от свойств контролируемого материала, После корректирующего блока 12 не11инейности сигнал поступает в блок 13 корректирующего питани , который в соответствии с поступившим сигналом задает ток в корректирующей обмотке 14. При правильно подобранной передаточной функции корректирующего блока 12 нелинейности изменени  тока питани  обмотк 14 компенсируют изменени  магнитного потока Ф, вызванные изменением воздушного зазора между полюсами ма нитопровода 1 и контролируемым материалом 16. . Дл  уменьшени  отрицательного вли ни  запаздываний сигнала в электрических и магнитных цеп х устройств служит дифференцирующий усилитель 13. Он вырабатьшает сигнал, пропорциональный скорости изменени  воздушного зазора, который в необхо- димом масштабе поступает на второй вход блока 13 корректирующего питани . Этим обеспечиваютс  необходима  динамическа  точность работы обратной св зи, обрабатьюающей мен ющийс  воздушный зазор. На фиг.2 приведены графики зависимости выходного напр жени  демо- . дул тора 7 от угла поворота магнитопровода I, иллюстрирующие эффективность цепи обратной св зи. Они получены на макете предлагаемого устройства, установленного на образце судостроительной стали 09Г2, 1)аст нутого с относительной деформацией 0,0175%. График 1 получен при отсутствии воздушного зазора между полюсами магнитопровода и материала 16, а также при отсутствии обратной св зи. График 2 получен при воздушном зазоре 1,2 мм и отсутствии обратной св зи. Крива  3 получена при воздушном зазоре 1,2 мм и введенной обратной св зи. Из сопоставлени  графиков 1 - 3 видно, что обратна  св зь значительно снижает вли ние воздушных зазоров, чем сз ественио повьш1аетс  точность результатов измерений, полученных с помощью предлагаемого описанного устройства.

Claims (1)

  1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ . МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ, содержащее П-образный магнитопровод, возбуждающую обмотку, размещенную на магнитопроводе, электродвигатель, кинематически связанный с магнитопроводом, комбинированный источник питания, соединенный первым выходом с электро· двигателем, а вторым с возбуждающей обмоткой, измерительную обмотку, размещенную на магнитопроводе, и последовательно соединенные демодулятор, полосовой фильтр и измерительный прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено интегрирующим усилителем, соединенным входом с измерительной обмоткой, а выходом - со входом демодулятора, цепью обратной связи, выполненной в виде последовательно соединенных разностного усилителя, один вход которого соединен с выходом демодулятора, а другой с выходом полосового фильтра, сглаживающего фильтра, ’ корректирующего блока нелинейности, блока корректирующего питания, который подключен одним входом к второму выходу комбинированного источника питания, и корректирующей обмотки, размещенной на магнитопроводе, и дифференцирующим усилителем, соединенным своим входом с вторым выходом сглаживающего фильтра, а выходом - с вторым входом блока корректирующего питания.
    i И 58858 2
SU833632312A 1983-08-03 1983-08-03 Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах SU1158858A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833632312A SU1158858A1 (ru) 1983-08-03 1983-08-03 Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU833632312A SU1158858A1 (ru) 1983-08-03 1983-08-03 Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1158858A1 true SU1158858A1 (ru) 1985-05-30

Family

ID=21078162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU833632312A SU1158858A1 (ru) 1983-08-03 1983-08-03 Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1158858A1 (ru)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1.Авторское свидетельство СССР № 815480, кл.С 01 В 7/24,1981. 2.Зацепин Н.Н.Лухвич А.А., Мельгуй М.А. Физичetкиe методы неразрушающего контрол , Минск, Наука и техника, 1979, с.31-34 (прототип). *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4503714A (en) Arrangement for non-contacting measurement of static and dynamic torques
US5132608A (en) Current measuring method and apparatus therefor
SU847947A3 (ru) Устройство дл непрерывного испытани СТАльНОгО пОлОСОВОгО МАТЕРиАлА
SU1158858A1 (ru) Устройство дл измерени механических напр жений в ферромагнитных материалах
DE3206503C1 (de) Verfahren zur Kompensation der bei der Drehmomentmessung nach dem Wirbelstromprinzip an Wellen auftretenden durch die Inhomogenität der Permeabilität der Oberfläche der Welle erzeugten elektr. Störspannung
US4972146A (en) Saturble core device with DC component elimination for measuring an external magnetic field
JPS5682443A (en) Transformation rate measuring apparatus of steel material
JP2617605B2 (ja) 磁気測定装置及び磁気探傷装置の診断方法
US4358886A (en) Method of mounting an azimuth indicator in an automobile
JPH11211698A (ja) 磁気探傷装置の感度校正方法および装置ならびに校正 ロール
SU555822A1 (ru) Зонд дл опробовани магнетитовых руд
GB2014319A (en) Vehicle speed detection apparatus
WO1989001613A1 (en) Non-destructive determination of stress characteristics in magnetic materials
JPS5512401A (en) Eddy current type range finder
SU739387A1 (ru) Феррозондовый дефектоскоп
JPS5619465A (en) Method and device for measuring iron loss
JPS568575A (en) Magnetism tester
SU1563798A1 (ru) Устройство индикации удельных нат жений по ширине прокатываемой полосы
SU1164559A1 (ru) Устройство дл измерени температуры подвижного объекта
SU570864A1 (ru) Устройство дл каротажа магнитной восприимчивости
JPS5619464A (en) Method and device for measuring iron loss
SU1315888A1 (ru) Способ измерени коэффициента анизотропии электропроводности немагнитных материалов и устройство дл его реализации
SU1037165A1 (ru) Электромагнитный структуроскоп
SU515985A2 (ru) Феррозондовый дефектоскоп
SU932433A1 (ru) Способ измерени градиента магнитного пол и устройство дл его осуществлени