Введение к работе
В работе решается проблема контроля динамических магнитных свойств объектов разомкнутой формы в виде лент и пластин из сплавов с высокой магнитной проницаемостью (прецизионных сплавов и аморфных магнитных материалов), а именно, проблема отстройки в процессе контроля от магнитных свойств замыкающей цепи (ярма) и качества контакта между ярмом и контролируемым объектом. Актуальность работы обусловлена тем, что современное производство предъявляет повышенные требования к достоверности контроля, к возможности контроля свойств непосредственно на деталях и заготовках в Форме пластин, к возможности контроля связи магнитных и механических свойств, которые трудно осуществить на витых образцах свидетелях, наиболее часто используемых для подобного контроля в производстве. Свойства витых кольцевых образцов зависят от технологии изготовления, качества мехвитковой изоляции и на них невозможно объективно исследовать влияние механических напряжений на магнитные свойства. Известные методы контроля разомкнутых объектов, например, потенциалометрический, разрабатывались, как правило, для контроля электротехнических сталей, отличающихся от рассматриваемого в настоящей работе объекта контроля более высокими полями перемагничивания, меньшей степенью нелинейности кривой намагничивания и большими размерами объектов контроля. При использовании их для контроля материалов с высокой магнитной проницаемостью возникают трудно решаемые технические проблемы. В частности, для потенциалометра это необходимость в априорной информации о Форме временной зависимости измеряемой разности магнитных потенциалов.
Цель работы - решение проблемы отстройки от влияния на результат измерений магнитных свойств замыкающего ярма и зазорон между ним и объектом контроля, представляющим собой ЛЄНТ!: ;:
пластины с высокой магнитной проницаемостью. Для достижения этой
» цели решались следующие задачи,
1.Разработка нового подхода на основе анализа известных методов контроля, позволяющего в большей мере решить проблему отстройки.
2.Разработка методов и устройств, реализующих новый подход.
3.Выявление факторов, определяющих погрешность разработанных методов, создание методик их учета и определение на основе этих методик предельных возможностей и граничных условий применения разработок.
4.Экспериментальная апробация разработанных методов и устройств.
5.Разработка методик расчета магнитных цепей .
6.Внедрение разработанных методов и устройств.
Научная новизна работы подтверждается следующими достижениями.
1.Предложен новый подход, заключающийся в использовании для контроля известной магнитной цепи пермеаметра (двух замыкающих с разных сторон контролируемый объект П-образных сердечников), но с синфазными потоками & замыкающих цепях, в том числе, и при компенсации измеряемой разности магнитных потенциалов.
2.Разработаны новые методы, являющиеся вариантами реализации выработанного подхода:
-сравнительный, реализующий контроль по распределению потоков;
-компенсационный, отличающийся от известных компенсацией в процессе контроля самой измеряемой разности магнитных потенциалов;
-комбинированный, включающий совместное использование компенсационного и сравнительного методов.
3.Предложены варианты реализации новых методов в приборах и устройствах.
4.Разработаны методики учета основных Факторов, влияющих на результат: фазовых сдвигов, потока рассеяния, качества контакта и не-
линейности характеристик замыкающих магнитопроводов, и на их основе выполнен анализ возможностей устройств.
5.Проведена экспериментальная апробация разработанных методов с анализом сходимости теоретических и экспериментальных результатов.
Практическая значимость работы заключается в том, что разработаны новые методы и устройства контроля динамических магнитных свойств с отстройкой от параметров замыхающих магнитопроводов и зазоров, не требующие априорной информации о форме компенсируемой (измеряемой) разности магнитных потенциалов. Это позволяет решить ряд проблем при организации производственного контроля:
-возможность тиражирования устройств и использования датчиков различных размеров, при сохранении точностных характеристик;
-возможность создания простых и дешевых средств контроля;
-возможность организации контроля движущейся ленты, контроля магнитных свойств под действием растягивающих напряжений, контроля лент с покрытием (созданным например оксидированием), контроля влияния покрытий и склеивающих материалов на магнитные свойства, контроля анизотропии магнитных свойств и др.
В целом, перечисленные возможности позволяют осуществить переход от контроля на витых образцах свидетелях к контролю непосредственно на деталях, заготовках и исходном материале для материалов с высокой магнитной проницаемостью.
На защиту выносятся.
1.Новый подход,заключающийся в использовании замыкающей магнитной цепи пермеаметра, с синфазными потоками в замыкающих магнито-проводах, позволяющий сформировать необходимую для решения задачи систему уравнений и исключить необходимость в априорной информации о измеряемой разности магнитных потенциалов.
2". Новые методы контроля, реализующие выработанный подход : сравнительный, компенсационный и комбинированный и устройства их реализующие.
3.Результаты анализа возможностей разработанных методов и методики, разработанные для этого анализа.
4.Результаты экспериментальной апробации разработанных методов и устройств.
Публикации по теме.
Основные научные результаты диссертации опубликованы в 14-ти печатных работах, в т.ч. в описаниях 10-ти авторских свидетельств на изобретения.
Опубликованные материалы получили апробацию на многих конфе-ренциях(научно - техническая конференция " Ученые ижевского механического института - производству", Ижевск,1992; 10-я Уральская научно-техническая конференция, Ижевск, 1985; Всесоюзная научно-техническая конференция "конструктивно - технологическое обеспечение микро и радиоэлектронной аппаратуры", Ижевск, 1988; 4-я Международная икола-семинар по эффекту Баркгаузена, Псков, 1995) и на научных семинарах в Ижевском государственном техническом университете и в физико-техническом институте УРО РАН. Структура и объем диссертации.
Диссертационная работа состоит из общей характеристики(введе-ние), пяти глав, заключения и списка литературы из 68-и наименований. Общий объем диссертации составляет 142 страницы, в т.ч. 47 рисунков, расположенных в тексте.
