Магнитная толщинометрия. Область применения.
Магнитные толщиномеры предназначены для измерения толщины защитных покрытий на ОК из ферромагнитных материалов либо для измерения толщины ферромагнитных листов. В магнитных толщиномерах используется зависимость магнитного сопротивления участка магнитной цепи от зазора
При малом зазоре 
, поле в магнитопроводе и зазоре однородно и тогда, по закону полного тока, 
, где 
– длина магнитопровода; ω — число витков обмотки.
Если зазор мал (δ < ), то ВСТ = ВО и напряженность магнитного поля в сердечнике Нст = Во/(μ0μr) откуда
По принципу действия магнитные толщиномеры можно разделить на три группы: магнитоотрывные (пондеромоторного действия), магнитостатические и индукционные.
Работа магнитоотрывныхтолщиномеров основана на измерении силы отрыва или притяжения постоянных магнитов и электромагнитов к ОК. Шероховатость в значительной мере влияет на погрешность измерения толщины покрытия. Rz< ил =20.
Магнитостатические толщиномеры:
Недостатки: 1) из-за большого расстояния между полюсами с их помощью невозможно контролировать малогабаритные детали; 2) в них сильно сказывается влияние края детали. Эти недостатки устранены в индукционных толщиномерах, использующих одностержневоймагнитопровод и переменное электромагнитное поле, благодаря чему краевой эффект перестает проявляться на расстояниях в несколько миллиметров.
Преобразователь индукционного магнитного толщиномера:
|
|
|
ωв-возбуждающая переменное электромагнитное поле
ωи’ и ωи’’ - измерительные катушки, соединенные встречно.
В отсутствие ОК ЭДС измерительных катушек взаимно компенсируются. При установке преобразователя на поверхность ОК нарушается симметрия магнитного поля, созданного возбуждающей катушкой. С уменьшением толщины покрытия асимметрия магнитного поля возрастает и соответственно возрастает выходное напряжение преобразователя, несущее информацию о толщине покрытия.
Частота возбуждающего тока в магнитных толщиномерах обычно низкая, поэтому, хотя конструктивно магнитный преобразователь весьма похож на вихретоковый, действие его основано только на изменении сопротивления магнитной цепи. Влияние вихревых токов в приборах такого типа несущественно, и электропроводимость материала практически не влияет на показания. Поэтому для измерения пригодна одна и та же шкала для всех неферромагнитных покрытий.
Коэрцитиметрия.
Коэрцитиметр, прибор для измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов.
Преобразователь коэрцитиметра с приставным электромагнитом:
Коэрцитиметры предназначены для контроля отдельных участков крупногабаритных деталей. Основные мешающие факторы — изменение зазора между полюсами электромагнита и поверхностью ОК, а также изменение толщины ОК.
|
|
|
Для контроля малогабаритных деталей могут быть использованы установки с рассмотренными выше преобразователями. В коэрцитиметрических установках с измерительным генератором, а также в феррозондовых, вибрационных и работающих по методу одергивания коэрцитиметрах размагничивающее поле создается с помощью катушки, внутри которой помещен ОК.
Схема коэрцитиметра с активным индукционным преобразователем:
Показано устройство коэрцитиметра с активным индукционным преобразователем, иногда называемым измерительным генератором. Объект контроля 1 намагничивают с помощью катушки 2 (или помещают в катушку уже намагниченным.) Катушка активного индукционного преобразователя 3 приводится во вращение двигателем 4, и возникающая в ней эдс измеряется индикатором 5. Оси катушки 2 и 3 взаимно перпендикулярны, поэтому магнитное поле, создаваемое катушкой I, не приводит к возникновению в катушке 3 ЭДС, которая определяется только полем, создаваемым объектом контроля. Для измерения коэрцитивной силы ОК по катушке I пропускают ток, создающий размагничивающее поле для ОК. При напряженности этого поля, достигающей значения Hс, ОК полностью размагничивается. В результате магнитный поток, ортогональный оси катушки 7, исчезает и ЭДС в катушке становится равной нулю. По силе тока в катушке 1 судят о коэрцитивной силе ОК. Такой коэрцитиметр имеет высокую чувствительность и используется при отработке режимов контроля.
|
|
|
Устройство коэрцитиметра, работающего по методу одергивания, наиболее просто. Такой коэрцитиметр целесообразно использовать только как простейшее устройство для предварительной оценки коэрцитивной силы. Из рис. 5 видно, что если катушка 3 перемещается в отсутствие объекта контроля 1 в однородном поле, создаваемом катушкой 2, то эдс в ней не наводится и индикатор 4 дает нулевые показания. Присутствие намагниченного объекта 1 приводит к появлению эдс в катушке 3 при сдергивании последней с объекта до тех пор, пока он не будет размагничен встречным полем катушки 2. По напряженности этого поля судят о коэрцитивной силе ОК.
Дата добавления: 2018-06-01; просмотров: 836; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!