Прибор для магнитной структуроскопии изделий

Внедрение: 2014 г.

Преобразователь измерительный E14-440 был применён в портативной программно-аппаратной системе СИМТЕСТ, которая предназначена для контроля физико-механических свойств и напряженно-деформированного состояния изделий по их магнитным свойствам. Система позволяет в автоматическом и ручном режимах проводить измерение комплекса магнитных величин, выполнять предварительную обработку и визуализацию измеренных данных, запоминание и накопление результатов, проводить комплексный анализ и сопоставлять измерительную информацию с электронной базой данных. 

Данная система описана в диссертации [1], защищённой в Институте физики металлов им. М.Н. Михеева.

Общий вид прибора СИМТЕСТ приведен на рисунке 1, а его блок-схема – на рисунке 2.

Рисунок 1. Мобильная программно-аппаратная система СИМТЕСТ.

Рисунок 2. Блок-схема программно-аппаратной системы СИМТЕСТ. ПК – персональный компьютер типа "ноутбук"; БП – блок питания; УИТ – управляемый источник тока; ПЭ – приставной электромагнит со щелью-преобразователем в магнитопроводе; ДХ1 и ДХ2 – датчики Холла для измерения поля в щели и на поверхности изделия; У – блок усиления; АЦП, ЦАП – аналого-цифровой преобразователь L-Card E14-440 с каналом цифро-аналогового преобразования.

Комплектация системы: накладной преобразователь с электрическим намагничиванием, управляемый источник тока, плата АЦП/ЦАП, ноутбук, специализированное программное обеспечение.

Намагничивание контролируемых изделий может осуществляться приставным электромагнитом, питающимся от программно управляемого источника тока, либо неэлектрическим намагничивающим устройством. Измерение магнитного потока в контролируемом изделии производится с помощью отверстия-преобразователя, а величина внутреннего магнитного поля измеряется датчиком Холла на поверхности изделия. В программное обеспечение системы входят пакет управляющих программ, а также имеются оригинальные программы для математической, статистической и графической обработки результатов измерений и контроля.

На рисунке 3 представлено схематическое изображение приставного электромагнита, помещенного на контролируемое изделие. Электромагнит состоит из сплошного магнитопровода (а) и намагничивающих обмоток (в). В полюсе магнитопровода имеется отверстие (б) в форме узкой щели с плоскопараллельными стенками, перпендикулярными направлению магнитного потока. Возможность определения магнитного потока в изделии по напряженности магнитного поля в отверстии определенной формы рассмотрена в диссертации [1],

Рисунок 3. Схема приставного электромагнита: а) сплошной магнитопровод; б) отверстие; в) намагничивающие обмотки.

 Мобильный прибор СИМТЕСТ позволяет измерять следующие магнитные характеристики исследуемых материалов: 

• намагниченность насыщения в диапазоне 6000 - 17000 А/см c разрешающей способностью 10 А/см;
• остаточная намагниченность 3000 -17000 А/см c разрешающей способностью 10 А/см;
• коэрцитивная сила 1 - 130 А/см с погрешностью 3%.

Источник:
Василенко О.Н. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук «Методы и средства многопараметровой магнитной структуроскопии изделий с использованием составных разомкнутых магнитных цепей». – Екатеринбург. – 2014. – 131 с.

Разработчик: Василенко Ольга Николаевна (Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения РАН)