ПРИСТАВНОЕ НАМАГНИЧИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к области измерения магнитных параметров ферромагнитных материалов и может быть применена, например, для определения свойств и напряженно-деформированного состояния различных ферромагнитных изделий по параметрам поля остаточного намагничения.
Известны приставные (накладные) намагничивающие устройства (НУ) в составе приборов для определения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов на образцах и изделиях разнообразной формы и размеров [1]. Они содержат разомкнутый П- или С-образный магнитопровод, замыкаемый контролируемым изделием, с установленными на нем одной или двумя катушками (обмотками), соединенными с источником питания. При определении коэрцитивной силы устройство устанавливается на контролируемое изделие, в катушку магнитопровода подается намагничивающий ток от источника питания, после выключения которого определяется ток размагничивания, пропорциональный коэрцитивной силе контролируемого изделия.
Недостатком таких устройств является большое энергопотребление при намагничивании изделия и связанные с этим трудности применения аппаратуры с автономным питанием.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является НУ в составе передвижного коэрцитиметра [2]. Оно содержит корпус и источник магнитного поля на основе постоянного магнита. При определении коэрцитивной силы НУ устанавливается на контролируемое изделие и перемещается вдоль заданного направления с образованием в изделии полосы остаточного намагничения. Вслед за этим вдоль намагниченной полосы производится считывание параметра магнитного поля, пропорционального коэрцитивной силе контролируемого изделия.
Недостатком известного намагничивающего устройства является неудобство его установки на поверхность контролируемого изделия и снятия с поверхности из-за больших сил притяжения магнита к изделию и обусловленные этим ограниченные функциональные возможности устройства.
Предлагаемая полезная модель направлена на повышение удобства работы с НУ и расширение его функциональных возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что в приставном намагничивающем устройстве, содержащем корпус и источник магнитного поля на основе постоянного магнита, согласно предложению, источник установлен с зазором между ним и рабочей поверхностью устройства и выполнен подпружиненным по отношению к корпусу в направлении, перпендикулярном указанной поверхности. Кроме того, корпус устройства может быть снабжен элементами качения по поверхности контролируемого изделия.
Установка источника магнитного поля с зазором между ним и рабочей поверхностью НУ и выполнение его подпружиненным по отношению к корпусу в направлении, перпендикулярном указанной поверхности, обеспечивает более удобную установку и снятие НУ с контролируемого изделия за счет снижения силы притяжения магнитной системы к изделию в моменты установки и снятия устройства с контролируемой поверхности. Введение в устройство элементов качения, установленных на корпусе, позволяет расширить область применения указанных НУ за счет использования их в передвижных коэрцитиметрах.
Приставное намагничивающее устройство поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид устройства; на фиг.2 - устройство с элементами качения.
Устройство (фиг.1) состоит из корпуса 1, источника магнитного поля в виде постоянного магнита 2, закрепленного на немагнитной оправке 3 с рукояткой управления перемещением магнита, и пружинами 4, установленными между корпусом 1 со стороны рабочей поверхности устройства и выступами оправки 3. Намагниченность М магнита направлена перпендикулярно рабочей поверхности НУ (поверхности контролируемого изделия). Между магнитом 2 и рабочей поверхностью устройства имеется зазор, выбираемый из условия получения заданной силы притяжения магнита к изделию в момент установки и снятия НУ, а сила пружин 4 выбирается из условия удержания магнита 2 в верхнем положении. Намагничивающее устройство может быть снабжено элементами 5 качения (фиг.2), установленными на корпусе 1. При этом намагниченность М магнита параллельна рабочей поверхности НУ и перпендикулярна направлению движения устройства (на фиг.2 она направлена за чертеж). Источник магнитного поля может быть выполнен на основе постоянного магнита, снабженного ферромагнитным магнитопроводом (полюсами).
Приставное намагничивающее устройство работает следующим образом. Устанавливают НУ на поверхность контролируемого изделия (фиг.1, 2). Благодаря тому, что пружины 4 удерживают магнит 2 в верхнем положении, в целом устройство притягивается к изделию с заданной силой, определяемой зазором между магнитом и рабочей поверхностью устройства. Далее нажимают на рукоятку оправки 3, преодолевая сопротивление пружин 4, до установки магнита в нижнее положение. В зависимости от регулировки пружин 4 магнит 2 остается в нижнем положении либо под действием давления на рукоятку оправки 3, либо только за счет превышения силы притяжения магнита к изделию над силой сжатых пружин. Последнее может быть применено, например, в передвижных НУ (фиг.2), когда устройство с помощью элементов 5 качения перемещается в заданном направлении вдоль поверхности контролируемого изделия. Благодаря превышению силы притяжения магнита 2 над силой сжатых пружин 4 магнит остается в нижнем положении (с минимальным зазором между ним и поверхностью изделия) в течение всего времени перемещения устройства.
При снятии НУ с контролируемого изделия в одном случае отпускают рукоятку оправки 3, и постоянный магнит 2 под действием пружин 4 возвращается в исходное (верхнее на фиг.1, 2) положение, сила его притяжения к изделию ослабляется, и устройство снимается с поверхности изделия. В другом случае вначале необходимо приложить усилие для преодоления силы притяжения магнита 2 к изделию, после чего оправка 3 с магнитом 2 под действием пружин 4 возвращается в верхнее положение, и устройство снимается с контролируемого изделия.
Благодаря удалению постоянного магнита от рабочей поверхности устройства в исходном положении и введению подпружинивания магнита по отношению к корпусу НУ значительно снижаются усилия, необходимые для удержания устройства на поверхности контролируемого изделия, как при установке НУ, так и при его снятии с изделия. Это существенно расширяет возможности использования предлагаемого устройства при контроле ферромагнитных изделий. Данное устройство может быть применено как при «стационарном» расположении НУ на изделии (при любом направлении намагниченности магнита по отношению к поверхности контролируемого изделия, так и при его перемещении вдоль поверхности изделия, что также расширяет функциональные возможности устройства.
Источники информации
1. Горкунов Э.С., Захаров В.А. Коэрцитиметры с приставными магнитными устройствами (обзор). - Дефектоскопия, 1995, №8, с.69-88.
2. Приставное устройство коэрцитиметра. Описание изобретения к патенту РФ №2327180, G01R 33/12.