УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ И ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к области исследования материалов с помощью магнитных средств, а именно для обнаружения поверхностных и подповерхностных дефектов различной ориентации в металлопродукции (например, листового, либо рулонного проката).
Известно устройство магнитного контроля труб (РФ, №2229707), в котором линейка магниточувствительных датчиков размещают между полюсами постоянных магнитов, т.е. полюсное намагничивание, что в свою очередь усложняет конструкцию. При этом линейка датчиков и полюса магнитов перпендикулярны направлению движения устройства. Способ контроля данным устройством для обнаружения дефектов, протяженных вдоль оси трубы, предполагает его наклон относительно направления перемещения датчика по объекту контроля, что создает неудобство его использования.
Ближайшим аналогом является магнитное устройство для обнаружения поверхностных дефектов трубопроводов (РФ, №119885). Устройство содержит размещенные на едином основании магнитную систему из двух магнитов, направление намагниченности которых перпендикулярно плоскости основания, и линейку магниточувствительных датчиков (датчиков Холла). Линейка датчиков и магнит имеют одинаковую длину и размещены перпендикулярно направлению движения устройства. Выход датчиков соединен с блоком обработки данных. Необходимый зазор между поверхностью контролируемого объекта и датчиками и их прижим к поверхности обеспечивается с помощью упругих ласт, которые контактируют непосредственно с объектом контроля.
Наиболее часто встречающимися дефектами в листовом прокате являются дефекты, протяженные вдоль и поперек листа. В известных магнитных средствах направление силовых линий при контроле оказывается параллельно таким дефектам, то есть не происходит искажения магнитного поля и регистрации дефекта. Недостатком устройства является невозможность обнаружения протяженных дефектов, ориентированных вдоль и поперек контролируемого листа, то есть сонаправленно движению устройства и направлению силовых линий магнитной системы.
Задачей полезной модели является создание устройства для магнитного контроля для обнаружения поверхностных и под поверхностных дефектов различной ориентации.
Задача решается за счет того, что устройство для магнитного контроля изделий из ферромагнитных и электропроводящих материалов содержит жесткое основание, на котором размещена магнитная система, направление силовых линий которой перпендикулярно плоскости основания, и линейка магниточувствительных датчиков, выходы которых соединены со входом блока обработки данных, причем линейка датчиков содержит не менее двух магниточувствительных датчиков и размещена параллельно магнитной системе, отличается тем, что магнитная система и линейка магниточувствительных датчиков ориентированы в плоскости основания под углом относительно направления движения устройства, и длина линейки датчиков не превышает длину магнитной системы.
Техническим результатом является обнаружение дефектов различной ориентации. Это достигается за счет того, что при движении устройства вдоль контролируемого объекта, например листового проката, направление силовых линий магнитной системы оказывается непараллельным геометрической оси дефектов листа. При движении преобразователя над дефектом происходит искажение магнитного поля. Искажение магнитного поля, которое фиксируется магниточувствительными датчиками, за счет блока обработки данных оцифровывается, усиливается и сформированный, обработанный сигнал передается в вычислительный комплекс системы контроля металлопродукции. При движении устройства намагничивание объекта контроля происходит за счет перемещения одного из полюсов магнитной системы по поверхности объекта контроля, второй полюс удален от объекта контроля на достаточное расстояние, чтобы исключить размагничивающее действие. Блок обработки данных выполняет оцифровку и усиление полученных сигналов.
Совокупность признаков по п. 2. характеризует устройство, в котором магнитная система и линейка магниточувствительных датчиков ориентированы под углом 30-65° в плоскости основания относительно направления движения устройства. Такая ориентация магнитной системы и магниточувствительных датчиков наиболее оптимальна для обнаружения распространенных дефектов листового проката - протяженных дефектов, ориентированных вдоль и поперек листа.
Совокупность признаков по п. 3. характеризует устройство, в котором линейка магниточувствительных датчиков размещена на основании на гибкой плате. Гибкая палата может быть выполнена, например, из текстолита FR-4. Это позволяет осуществлять ее удобное соединение с блоком обработки данных при их пространственном разделении на жестком основании.
Совокупность признаков по п. 4. характеризует устройство, в котором основание имеет канал, через который осуществляется нагнетание воздуха в пространство между магниточувствительными датчиками и поверхностью объекта контроля. Это позволяет защищать датчики от перегрева и выхода из строя при контроле горячих объектов контроля.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1. схематически показана конструкция устройства (вид снизу). Жесткое основание 1 содержит магнитную систему 2. Линейка магниточувствительных датчиков 3 размещена на основании 1 за магнитной системой 2, параллельно ей и под углом относительно направления движения устройства. Магниточувствительные датчики 3 регистрируют искажения магнитного поля, возникающие над дефектами. Результаты зафиксированных искажений магнитного поля с датчиков 3 поступает на блок обработки данных 4 для усиления и оцифровки сигнала. Магниточувствительные датчики 3 размещены на гибкой плате 6, подводящей их выходы ко входу блока обработки данных 4. Основание 1 содержит канал 5, через который осуществляется нагнетание воздуха между объектом контроля и линейкой магниточувствительных датчиков.
Экспериментальный образец опробован на установке автоматизированного контроля листового поката. Образец устройства содержит жесткое основание, на которой размещен магнит (в качестве магнитной системы) и линейка магниточувствительных датчиков на гибкой плате. В качестве магниточувствительных датчиков использованы датчики Холла. Магнит и линейка магниточувствительных датчиков ориентированы под углом относительно направления его движения, близким к 45°, в плоскости основания. В качестве магнитной системы может быть использован малогабаритный электромагнит. Гибкая плата подключает линейку датчиков с поверхности рабочей поверхности устройства ко входу блока обработки данных, размещенному на обратной поверхности жесткой основы. Охлажденный воздух подводится к датчикам через канал в основании. При испытаниях достигнут технический результат - обнаружение дефектов различной ориентации.