УДК 620.179.14
СЕРИЯ ПОРТАТИВНЫХ ПРИБОРОВ-СТРУКТУРОСКОПОВ, ОСНОВАННЫХ НА ИЗМЕРЕНИИ ВЕЛИЧИНЫ КОЭРЦИТИВНОЙ силы
Г. Я. Безлюдько, В. Ф. Мужицкий, В. Б. Ремезов
Описана серия приборов — структуроскопов, — предназначенных для определения различных характеристик материалов и изделий по коэрцитивной силе. Приведены основные технические характеристики трех типов приборов. Последней и наиболее совершенной модификацией является КРМ-Ц-КЗ. Прибор снабжен автономным источником питания и имеет широкий диапазон измерений. Он обладает внутренней памятью на 4096 замеров, имеет возможность связи с персональным компьютером. Специально разработанные программы позволяют осуществлять автоматическое построение графиков. Показаны примеры графического представления материала при двух- и трехмерном воспроизведении результатов.
Известно, например [2], что величина коэрцитивной силы является важным информативным параметром, позволяющим определять многие физико-механические характеристики материала. В результате совместной работы предприятия НПФ "СНР" (г. Харьков) и ЗАО "НИИИН МНПО «Спектр»" была разработана серия приборов-структуроскопов, предназначенных для измерения величины коэрцитивной силы.
Базовым прибором является прибор КРМ-Ц. Фотография прибора представлена на рис. 1. На передней панели прибора расположены органы управления, настройки и индикации: кнопка пуска, корректоры показаний и регулировки порогов, а также цифровой индикатор. Непосредственно на датчике находится дублирующая кнопка пуска. Блок-схема прибора приведена на рис. 2.
Рис. 1. Внешний вид структуроскопа магнитного КРМ-Ц.
Работа прибора происходит в следующей последовательности. После нажатия кнопки пуска "Измерение", расположенной на передней панели прибора, начинается цикл намагничивания. Схема управления 4 вырабатывает импульсы тока (амплитудой не менее 3,0 А) и через коммутатор 3 подает их на преобразователь 1, который намагничивает контролируемое изделие. Намагничивание осуществляется выпрямленным пульсирующим током питающей сети. Длительность процесса намагничивания около 1,5 с. Как правило, образец за это время промагничивается до насыщения. Однако при работе на массивных изделиях одного цикла на-
магничивания может оказаться недостаточно для промагничивания до насыщения. Об этом можно судить по возрастанию показаний прибора при проведении повторных замеров. В таких случаях требуется повторять замеры до получения стабильной величины коэрцитивной силы. Однако если замеры производятся на изделиях однотипной конфигурации, и требуется получать только сравнительные характеристики, можно ограничиться полученными результатами по одному первому замеру. Затем осуществляется автоматическая компенсация поля остаточной на-
Рис. 2. Блок-схема структуроскопа магнитного КРМ-Ц.
магниченности по замкнутой цепи — преобразователь 1, входной усилитель 2 и коммутатор 3, от которого сигнал поступает на преобразователь 5, ток-напряжение, масштабный усилитель б, аналого-цифровой преобразователь 7 и цифровой индикатор 8, на котором высвечивается значение, пропорциональное величине компенсационного тока. Кроме того, если необходимо использовать структуроскоп для массовой разбраковки изделий, то включается блок 9 задания диапазона выбраковки и блок 10 звуковой и световой сигнализаций. Электропитание всех узлов структуроскопа осуществляется от стабилизированного блока 11 питания.
Основные технические характеристики прибора
Диапазон измерения коэрцитивной силы на стандартных
образцах, А/см....................................................................................... 1,0...40
Погрешность измерения на стандартных образцах, не более, %
=[5+0,25(40/«„-1)].
где Нсо — коэрцитивная сила стандартного образца, А/см
Время цикла измерения, с .,................................................................................................................................не более 8
Питание от сети переменного тока:
частота, Гц........................................................................................................................................................................50
напряжение, В............................................................................................................................................................220
Потребляемая мощность, В А..........................................................................................................................120
Диапазон рабочих температур окружающего воздуха, °С........................5—50
Габариты, мм:
электронного блока........................................................................................................................................230x250x60
преобразователя....................................................................................................................................................80х 11 Ох 140
Масса, кг:
электронного блока........................................................................................................................................2
преобразователя....................................................................................................................................................1,7
На базе прибора КРМ-Ц была разработана серия приборов, снабженных автономным источником питания. Одним из таких приборов являет-
ся прибор КРМ-Ц-К2, аккумуляторный блок которого располагается в отдельном корпусе. Преимуществом прибора является наличие собственного независимого источника питания, что позволяет использовать прибор в полевых условиях при отсутствии внешней сети. К недостаткам прибора следует отнести суженный диапазон измерения (от 1 до 20 А/см), а также меньшую величину тока намагничивания, что не позволяет в ряде случаев промагничивать до насыщения. По этим параметрам прибор КРМ-Ц-К2 уступает прибору КРМ-Ц. Также в нем недостаточно обеспечена отстройка от зазора.
Рис. 3. Внешний вид структуроскопа магнитного КРМ-Ц-К2М.
Более совершенной модификацией прибора КРМ-Ц-К2 является прибор КРМ-Ц-К2М. В этом приборе аккумуляторы располагаются непосредственно в корпусе дефектоскопа, что облегчает его эксплуатацию. Кроме того, увеличена мощность импульсов намагничивания.
Фотография прибора представлена на рис. 3. Органы управления и индикации, расположенные на передней панели прибора, в основном совпадают с аналогичными прибора КРМ-Ц.
Основные технические характеристики прибора КРМ-Ц-К2М
Диапазон измерения коэрцитивной силы, А/см............................... 1,00.. .20,00
Примечание: По заказу потребителя диапазон измерения коэрцитивной силы может быть изменен. Пределы допускаемой основной погрешности измерения коэрцитивной силы Нс при температуре окружающего
воздуха (20±5) °С не превышают.............................................. ±(0,025Я. + 0,03)
Предел допускаемой дополнительной погрешности измерения коэрцитивной силы Нс при отклонении температуры окружающего воздуха от нормальной на каждые 10 СС не превышает 0,5 от допускаемой основной погрешности
Питание прибора от аккумулятора, В............................................... +12
Длительность цикла измерения, с...................................................... не более 8
Амплитуда импульсов намагничивания, А........................................ не менее 2,0
Время установления рабочего режима после включения питания
прибора, мин................................................................................. 15
Прибор обеспечивает непрерывную (без подзарядки) работу
в течение, ч.................................................................................... 8
Потребляемый ток (в режиме намагничивания), А................................................не более 3,0
Габаритные размеры:
измерительного блока с аккумулятором, мм....................................................240x200x60
зарядного устройства, мм......................................................................................................................120x70x45
преобразователя, мм........................................................................................................................................80x110x140
Масса:
измерительного блока, кг......................................................................................................................2,0
зарядного устройства, кг..........................................................................................................................0,35
преобразователя, кг..........................................................................................................................................1,7
Функциональная схема прибора приведена на рис. 4. Принцип работы приборов КРМ-Ц-К2 и КРМ-Ц-К2М в основном аналогичен принципу работы прибора КРМ-Ц. Отличительной особенностью аккумулятор-
Рис. 4. Блок-схема структуроскопа магнитного КРМ-Ц-К2М.
ных приборов является система намагничивания. Как было сказано выше, в сетевых приборах намагничивание осуществляется выпрямленным сетевым напряжением, что позволяет достаточно глубоко и сильно про-магнитить контролируемое изделие. В аккумуляторных приборах такой возможности нет, схема намагничивания выполнена как сумматор на-
Рис. 5. Внешний вид структуроскопа магнитного КРМ-Ц-КЗ.
пряжения на конденсаторах, той же степени промагничивания получать таким образом не удается. Это сказывается на глубине промагничивания и линейности рабочей характеристики.
Последней модификацией данной серии приборов является структу-роскоп КРМ-Ц-КЗ, снабженный встроенным микропроцессором. Фотография прибора приведена на рис. 5. Прибор изображен вместе с персональным компьютером, с которым он связан по интерфейсу 1^-232. На экране компьютера могут быть представлены как двухмерные графики,
так и трехмерные изображения, представляющие распределение коэрцитивной силы по поверхности образца.
Основные технические характеристики прибора КРМ-Ц-КЗ
Диапазон измерения коэрцитивной силы, А/см............................................
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.