JPH0340338B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0340338B2 JPH0340338B2 JP56503615A JP50361581A JPH0340338B2 JP H0340338 B2 JPH0340338 B2 JP H0340338B2 JP 56503615 A JP56503615 A JP 56503615A JP 50361581 A JP50361581 A JP 50361581A JP H0340338 B2 JPH0340338 B2 JP H0340338B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sample
- coil
- signal
- integrator
- magnetic
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Description
請求の範囲
1 パルス状磁界により試料の一部を対向方向に
おいて飽和点まで磁化された残留誘導領域のスポ
ツト内に形成させるように磁化する段階、該試料
の機械的特性を判定するために用いられる残留誘
導の大きさを決定する段階を具備する移動してい
る延びた強磁性試料の機械的特性を磁気的に測定
する方法において、
磁化された部分に沿つて残留誘導の傾斜を電気
信号に変換し、この信号のうち前記領域間の残留
誘導の変化を示すある1つの極性のパルスを選択
し、該選択されたパルスを積分することにより前
記残留誘導の大きさが決定されることを特徴とす
る、移動している延びた強磁性試料の機械的特性
を磁気的に測定する方法。Claim 1: A step of magnetizing a part of a sample by a pulsed magnetic field so as to form a spot of a residual induction region magnetized to a saturation point in opposite directions, used for determining mechanical properties of the sample. A method for magnetically measuring the mechanical properties of a moving elongated ferromagnetic sample, comprising the step of determining the magnitude of the residual induction, converting the gradient of the residual induction into an electrical signal along the magnetized portion. and the magnitude of the residual induction is determined by selecting a pulse of one polarity indicating a change in residual induction between the regions from this signal and integrating the selected pulse. A method for magnetically measuring the mechanical properties of a moving elongated ferromagnetic sample.
2 磁化用パルス発生器、試料を包囲し該試料に
沿つて配置され前記磁化用パルス発生器の出力に
逆並列な関係をもつて接続されている磁化用コイ
ル、及び前記試料を包囲し残留誘導の傾斜を電気
信号に変換するのに適し指示計に接続された測定
回路に接続されているトランスデユーサを具備す
る移動している延びた強磁性試料を磁気的に試験
するための装置において、
前記測定回路がキー5、該キーに直列に接続さ
れた積分器6及び前記トランスデユーサ4の出力
信号が零であるとされる時点を選択するのに適し
た比較回路7を包含し、該比較回路7が前記トラ
ンスデユーサ4に接続された入力を有し、その出
力が前記キー5の制御入力に電気的に接続されて
いることを特徴とする、移動している延びた強磁
性試料を磁気的に試験するための装置。2. A magnetizing pulse generator, a magnetizing coil surrounding the sample and arranged along the sample and connected in an antiparallel relationship to the output of the magnetizing pulse generator, and a residual induction coil surrounding the sample. In an apparatus for magnetically testing a moving elongated ferromagnetic sample, comprising a transducer connected to a measuring circuit connected to an indicator suitable for converting the slope of the ferromagnetic sample into an electrical signal, The measuring circuit comprises a key 5, an integrator 6 connected in series with the key and a comparator circuit 7 suitable for selecting the instant at which the output signal of the transducer 4 is taken to be zero; A moving elongated ferromagnetic sample, characterized in that a comparator circuit 7 has an input connected to said transducer 4 and its output is electrically connected to the control input of said key 5 A device for magnetically testing.
3 前記キー5の制御入力との前記比較回路7の
電気的接続が制御ユニツト8を通して行なわれ、
前記積分器6の出力が前記積分器6の出力信号が
零である時点を選択するように適した他の比較回
路9を通して前記制御ユニツトの他方の入力に接
続され、前記制御ユニツト8の他方の出力が制御
される電流発生器10を通して前記積分回路6の
他方の入力に接続されていることを特徴とする、
請求の範囲第2項に記載の装置。3 the electrical connection of the comparator circuit 7 with the control input of the key 5 is made through a control unit 8;
The output of the integrator 6 is connected to the other input of the control unit through a further comparator circuit 9 suitable for selecting the instant at which the output signal of the integrator 6 is zero. characterized in that it is connected to the other input of the integrating circuit 6 through a current generator 10 whose output is controlled;
Apparatus according to claim 2.
技術分野
本発明は材料及び物品の非破壊試験方法に関す
るものであり、より特定的には移動している延び
た強磁性材料の機械的特性を決定するための磁気
的検査及びそれを遂行する装置に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for non-destructive testing of materials and articles, and more particularly to magnetic testing for determining the mechanical properties of moving elongated ferromagnetic materials and apparatus for carrying out the same. Regarding.
背景技術
強磁性材料の磁気的かつ機械的特性は、例えば
製造中に得られた化学的組成及び構造にもとづい
て公知である。従つて鋼鉄の有する所望の機械的
特性、例えば硬度、最終強度、降伏強度及び展性
の形成は、化学的組成定数及び製造プロセスの安
定を維持することにより確実化することができ
る。化学的組成及び使用されている製造プロセス
の或る種の(許容範囲内での)変更は機械的及び
磁気的特性を変化させるので、磁気的特性の測定
により機械的特定の決定を可能とするこれら機械
的、磁気的特性間に依存する相関が存在する。上
記目的のための最良の磁気的特性は保持力及び残
留誘導(磁気)である。BACKGROUND OF THE INVENTION The magnetic and mechanical properties of ferromagnetic materials are known, for example on the basis of the chemical composition and structure obtained during manufacture. The formation of the desired mechanical properties of the steel, such as hardness, ultimate strength, yield strength and malleability, can therefore be ensured by maintaining the stability of the chemical composition constants and the manufacturing process. Certain (within tolerance) changes in the chemical composition and the manufacturing process used alter the mechanical and magnetic properties, so that measurements of the magnetic properties allow for the determination of mechanical properties. A dependent correlation exists between these mechanical and magnetic properties. The best magnetic properties for the above purpose are coercive force and remanent induction (magnetism).
名称「残留磁気を測定する方法」とする従来の
方法においては(参照、日本国に受け入れられた
特許明細書第53−29109号、国際分類G01N27/
68)、試料片(板)は2つの電磁石の間を通過す
るが、該2つの電磁石は、試料板の両側において
対向する関係をもつて、すなわち一方が上部、他
方が下部に配置されている。それらの電磁石は試
験材料内に磁気的根跡を形成させ、その磁気的根
跡が試験材料の移動方向に延びていく。磁気的根
跡を横断する通路に沿つて移動するために装着さ
れたトランスデユーサが上記電磁石から同じ距離
のところに配置されている。トランスデユーサか
らの信号は試料板における残留磁気量を決定する
ために用いられている。この方法で得られる検査
結果は、測定精度に影響を及ぼす振動による試験
材料の変位により影響を受ける。 In the conventional method named ``Method of measuring residual magnetism'' (see Patent Specification No. 53-29109 accepted in Japan, International Classification G01N27/
68), the sample piece (plate) passes between two electromagnets, which are arranged in opposing relation on both sides of the sample plate, one at the top and the other at the bottom. . The electromagnets cause a magnetic trail to form within the test material, which magnetic trail extends in the direction of movement of the test material. A transducer mounted for movement along a path across the magnetic footprint is located at the same distance from the electromagnet. The signal from the transducer is used to determine the amount of residual magnetism in the sample plate. The test results obtained with this method are affected by the displacement of the test material due to vibrations, which affects the measurement accuracy.
さらに移動部分の存在がこの方法を行うことを
さらに困難にし、その信頼性を低下させる。 Furthermore, the presence of moving parts makes this method even more difficult to perform and reduces its reliability.
名称「強磁性及び非強磁性材料における磁気異
常の存在を検出する方法と装置」とする他の従来
知られている方法においては(参照、英国特許第
1498218号、国際分類G01N27/86)、試験材料は
環状磁石内を貫通し、その試験材料が環状磁石の
磁界により磁化される。試験材料のパラメータは
試験材料に設定された磁気双極子の作用のもとで
検出コイル内に形成された信号の大きさにより決
定される。従つて試験材料の特定を表わす信号を
生起させる振幅は試験材料の磁気双極子及び速度
の大きさに比例している。 In another previously known method entitled ``Method and apparatus for detecting the presence of magnetic anomalies in ferromagnetic and non-ferromagnetic materials'' (see British patent no.
No. 1498218, International Classification G01N27/86), the test material passes through an annular magnet, and the test material is magnetized by the magnetic field of the annular magnet. The parameters of the test material are determined by the magnitude of the signal formed in the detection coil under the action of a magnetic dipole placed in the test material. The amplitude that produces a signal representative of the test material is therefore proportional to the magnitude of the test material's magnetic dipole and velocity.
上記の試験材料の速度に関する出力信号の依存
性はその方法の精度に影響を及ぼす。 The dependence of the output signal on the speed of the test material mentioned above affects the accuracy of the method.
さらに可変周波数のくり返しパルスを有する磁
化パルスを発生するように適したパルス発生器を
具備する移動している強磁性物体の円部を磁気的
に検査する方法が知られている(参照、ソ連発明
者証第696369号、1979年5月11日)。磁気的手段
がパルス発生器の回路と逆並列な関係で設けられ
たソレノイドの形態として形成されている。ソレ
ノイドの1つの内側には、そのソレノイドの軸に
ついて対称に読出装置が装着されている。使用し
ている読出装置が回路内に置かれている在来のフ
エロプローブ・傾斜計(ferroprobe−
gradiometer)で形成されているのでそれらの出
力信号の総和がとられる。フエロプローブの界磁
コイルがパワー増幅器を通して励磁回路に接続さ
れ、測定コイルが第2高調波に対して同調された
選択的増幅器の入力に接続されている。 Furthermore, a method is known for magnetically inspecting a circular section of a moving ferromagnetic object, comprising a pulse generator suitable for generating magnetizing pulses with repeating pulses of variable frequency (see, Soviet invention Certificate No. 696369, May 11, 1979). The magnetic means are formed in the form of a solenoid arranged in anti-parallel relationship with the circuit of the pulse generator. A readout device is mounted inside one of the solenoids symmetrically about the axis of the solenoid. The readout device used is a conventional ferroprobe inclinometer placed in the circuit.
gradiometer), the sum of their output signals is taken. The field coil of the ferroprobe is connected to the excitation circuit through a power amplifier, and the measurement coil is connected to the input of a selective amplifier tuned to the second harmonic.
上記の方法を用いて材料の機械的特性を下記の
如く磁気的に試験を行う。 The mechanical properties of the materials are magnetically tested using the method described above as follows.
試料片が磁化用ソレノイドの内側と複数のフエ
ロプローブ傾斜計間を通過する。パルス状電流が
磁化ソレノイドのコイルを通して磁気的な記号を
形成するように流される。上記パルスのパラメー
タは残留磁気領域について最大傾斜を形成させる
ように選択されている。磁化パルスのくり返し周
波数は移動する試料片の速度に依存して選択され
ており、それにより磁気的な記号が通過している
間第2ソレノイド内には残留磁界は存在しない。
フエロプローブ傾斜計は傾斜に応答し、該傾斜は
残留磁界成分が移動している方向と同じであり
(normal)、試験体の機械的特性を表わす。フエ
ロプローブ間において運動している試料片がそれ
らから均一に隔てられている場合、それらの信号
は等しく、そして結合された信号は全ての信号の
総和に等しい。試料片がその運動通路の中心線か
らずれた場合一方の側に配置されたフエロプロー
ブからの信号の強さが増大し、一方他方の側に配
置されたフエロプローブからの信号の強さが減少
するが、試験体の機械的特性に変化がなければこ
れらの信号の総和は(振動の振幅の小さいところ
で)、一定であり得る。 A sample piece passes inside a magnetizing solenoid and between a plurality of ferroprobe inclinometers. A pulsed current is passed through the coil of the magnetizing solenoid to form a magnetic symbol. The parameters of the pulses are selected to produce a maximum slope for the remanence region. The repetition frequency of the magnetizing pulses is selected depending on the speed of the moving specimen, so that there is no residual magnetic field in the second solenoid during the passage of the magnetic symbol.
The Ferroprobe inclinometer responds to a tilt, which is normal to the direction in which the residual magnetic field component is moving, and is representative of the mechanical properties of the specimen. If the sample pieces moving between the ferroprobes are evenly spaced from them, their signals are equal and the combined signal is equal to the sum of all signals. If the sample piece deviates from the centerline of its path of motion, the strength of the signal from the Ferroprobe placed on one side increases, while the strength of the signal from the Ferroprobe placed on the other side increases. decreases, but the sum of these signals can remain constant (at low vibration amplitudes) if there is no change in the mechanical properties of the specimen.
上述の方法及び装置は充分広範囲においておよ
び所望の精度について試験結果の精度に関する振
動の影響を排除しない、その理由としては、試料
の表面に対する距離に関する残留磁気の傾斜の依
存性が非線形であるからである。 The method and apparatus described above do not eliminate the influence of vibrations on the accuracy of the test results over a sufficiently wide range and for the desired accuracy, since the dependence of the gradient of the remanence on the distance to the surface of the sample is non-linear. be.
一方上記方法及び装置の利用可能性が断面が円
形の試料に制限されている。 On the other hand, the applicability of the method and device described above is limited to samples having a circular cross section.
発明の開示
本発明は、試験結果に影響を及ぼす振動及び試
料の速度変化によつて生じる試料の変位の影響を
排除し、任意の断面の試料の機械的特性を高精度
で決定することを確実化する移動している延びた
強磁性体を磁気的に試験する方法とその装置を提
供することにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention eliminates the effects of sample displacements caused by vibrations and sample velocity changes that affect test results, and ensures the determination of mechanical properties of samples of arbitrary cross-section with high accuracy. An object of the present invention is to provide a method and an apparatus for magnetically testing a moving elongated ferromagnetic material.
本発明の目的は、パルス状磁界により試料の一
部を対向方向において飽和点まで磁化された残留
誘導領域のスポツト内に形成させるように磁化す
る段階、該試料の機械的特性を判定するために用
いられる残留誘導の大きさを決定する段階を具備
する移動している延びた強磁性試料の機械的特性
を磁気的に測定する方法において、本発明にもと
づいて、磁化された部分に沿つて残留誘導の傾斜
を電気信号に変換し、この信号のうち前記領域間
の残留誘導の変化を示すある1つの極性のパルス
を選択し、該選択されたパルスを積分することに
より前記残留誘導の大きさが決定される、移動し
ている延びた強磁性試料の機械的特性を磁気的に
測定する方法により達成される。 The object of the present invention is to magnetize a part of a sample by means of a pulsed magnetic field in opposite directions so as to form a spot of a residual induction region magnetized to a saturation point, in order to determine the mechanical properties of the sample. In accordance with the present invention, in a method for magnetically measuring mechanical properties of a moving elongated ferromagnetic sample comprising the step of determining the magnitude of residual induction to be used, The magnitude of the residual induction is determined by converting the slope of the induction into an electrical signal, selecting a pulse of one polarity from this signal that indicates a change in the residual induction between the regions, and integrating the selected pulse. is achieved by a method of magnetically measuring the mechanical properties of a moving elongated ferromagnetic sample in which the ferromagnetic sample is determined.
また本発明の目的は、磁化用パルス発生器、試
料を包囲し該試料に沿つて配置され前記磁化用パ
ルス発生器の出力に逆並列な関係をもつて接続さ
れている磁化用コイル、及び前記試料を包囲し残
留誘導の傾斜を電気信号に変換するのに適し指示
計に接続された測定回路に接続されているトラン
スデユーサを具備する移動している延びた強磁性
試料を磁気的に試験するための装置において、本
発明にもとづき、前記測定回路がキー、該キーに
直列に接続された積分器及び前記トランスデユー
サの出力信号が零であるとされる時点を選択する
のに適した比較回路を具備し、該比較回路が前記
トランスデユーサに接続された入力を有し、その
出力が前記キーの制御入力に電気的に接続されて
いる、移動している延びた強磁性試料を磁気的に
試験するための装置により達成される。 The present invention also provides a magnetizing pulse generator, a magnetizing coil that surrounds a sample, is arranged along the sample, and is connected in an antiparallel relationship to the output of the magnetizing pulse generator, and Magnetically testing a moving elongated ferromagnetic sample with a transducer connected to a measurement circuit surrounding the sample and connected to a suitable indicator for converting the gradient of residual induction into an electrical signal In accordance with the invention, the measuring circuit comprises a key, an integrator connected in series with the key, and a device suitable for selecting the point in time at which the output signal of the transducer is taken to be zero. a moving elongated ferromagnetic sample, comprising a comparator circuit, the comparator circuit having an input connected to the transducer, and an output thereof electrically connected to a control input of the key. This is accomplished by means of a device for magnetically testing.
前記キーの制御入力との前記比較回路電気的接
続が好適には制御ユニツトを通して行なわれ、前
記積分器の出力が前記積分器の出力信号が零であ
る時点を選択するように適した他の比較回路を通
して前記制御ユニツトの他方の入力に接続され、
前記制御ユニツトの他方の出力が制御される電流
発生器を通して前記積分回路の他方の入力に接続
されていることが好適である。提案された装置の
そのような変形形態は大きな周囲温度差における
試験結果の再現性を向上させることができ、装置
の雑音耐性を良好にする。 The electrical connection of the comparator circuit with the control input of the key is preferably made through a control unit, and the output of the integrator is connected to another comparator suitable for selecting the point in time at which the output signal of the integrator is zero. connected through a circuit to the other input of said control unit;
Preferably, the other output of the control unit is connected to the other input of the integrating circuit through a controlled current generator. Such a variant of the proposed device is able to improve the reproducibility of test results in large ambient temperature differences and provides good noise immunity of the device.
提案された方法及び装置は試験結果の精度に関
係する試料速度及び振動による試料の変位の影響
を排除し、磁気的試験の製品の範囲を拡大させる
ことを可能にする。本発明及び装置により得られ
る試験結果は残留誘導スポツトのパラメータによ
つてのみ決定され、それ故試料の機械的特性を高
精度で表わすことができる。 The proposed method and device eliminate the effects of sample velocity and sample displacement due to vibrations on the accuracy of the test results, making it possible to expand the product range of magnetic testing. The test results obtained with the invention and the device are determined solely by the parameters of the residual induction spot and can therefore represent the mechanical properties of the sample with high precision.
本発明は添付図面に示された実施例に関連づけ
て下記により詳細に説明されるが、
第1図aは本発明にもとづく磁区における試料
にそつた残留誘導傾斜の分布曲線を表わしてお
り、
第1図bは本発明にもとづく磁区における残留
誘導傾斜の分布を図解しており、
第2図は提案された装置のブロツクダイアグラ
ムであり、
第3図は本発明にもとづく試料の種々の速度に
おけるトランスデユーサの出力における信号を表
わしており、
第4図は第2図に図示の装置の動作を図解する
タイムチヤートであり、
第5図は提案された装置の他の変形形態を示し
ており、
第6図は第5図に図示の装置の動作を説明する
タイムチヤートである。
The invention will be explained in more detail below in connection with the embodiments shown in the accompanying drawings, in which FIG. Figure 1b illustrates the distribution of the residual induction gradient in the magnetic domain according to the invention, Figure 2 is the block diagram of the proposed device, and Figure 3 shows the transformer at different speeds of the sample according to the invention. 4 is a time chart illustrating the operation of the device shown in FIG. 2; FIG. 5 shows another variant of the proposed device; FIG. 6 is a time chart explaining the operation of the apparatus shown in FIG.
発明を実施するための最良の形態
本発明の本質は下記の記述から明瞭にされる。
試料は残留誘導のスポツトを発生させるためのパ
ルス状磁界により磁化される。第1図aに対向方
向において飽和するまで磁化され、試料に沿つて
相互に接近して配置された領域を有するこのスポ
ツトの構造を図解している。この誘導スポツトの
構造を表わす関数B=B(x)が本発明の本質を
充分理解する目的で後で用いられる。試料が移動
している場合関数F(x)=dB(x)/dx(第1図
b)として表わされる残留誘導の傾斜は電気信号
ε=ε(t)に変換されるが、ここでε(t)は上
記傾斜を電気信号に変換するためのトランスデユ
ーサの誘起起電力である。そのようなトランスデ
ユーサとしては、例えば下記に述べる提案された
装置内に一体化された測定用誘導コイルであり得
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The essence of the invention will be made clear from the following description.
The sample is magnetized by a pulsed magnetic field to generate spots of residual induction. FIG. 1a illustrates the structure of this spot with regions magnetized to saturation in opposite directions and located close to each other along the sample. The function B=B(x) representing the structure of this guiding spot will be used later for the purpose of fully understanding the essence of the invention. If the sample is moving, the slope of the residual induction, expressed as the function F(x) = dB(x)/dx (Fig. 1b), is converted into an electrical signal ε = ε(t), where ε (t) is the induced electromotive force of the transducer for converting the above-mentioned slope into an electric signal. Such a transducer may be, for example, a measuring induction coil integrated in the proposed device described below.
フアラデイの誘導法則にもとづき誘導コイルの
誘起起電力ε(t)は、コイルと結合された磁束
量の時間変化として表わされる与えられた関数φ
(t)の正確な微分である。 Based on Faraday's law of induction, the induced electromotive force ε(t) in an induction coil is expressed as a time change in the amount of magnetic flux coupled to the coil, which is a given function φ.
(t).
ε(t)=−dφ(t)/dt
従つて与えられた時間間隔(T1,T2)におけ
る関数ε(t)の積分は単に瞬間時間T1とT2にお
ける関数φ(t)により決定される。ニユート
ン・ライプニツツの式から次の通りである。 ε(t)=−dφ(t)/dt Therefore, the integral of the function ε(t) in a given time interval (T 1 , T 2 ) is simply given by the function φ(t) at the instantaneous times T 1 and T 2 It is determined. From the Newton-Leibniz equation, it is as follows.
U=∫T2 T1ε(t)dt=−∫T2 T1dφ(t)/dtdt
=φ(T1)−φ(T2)
提案された方法によれば、試料の速度に係りな
く、瞬間時間T1はトランスデユーサを通して或
る方向(第1図a及びbにおける区分X2)にお
いて磁化された試料の部分の通過に対応し、瞬間
時間T2は対向する方向(区分X1)において飽和
するまで磁化された試料部がトランスデユーサを
通過することに対応している、その理由としては
これらの瞬間においては試料の速度に係わりなく
トランスデユーサからの信号が零に等しい(その
極性が反転されている)からである。それゆえ1
つの極のパルスがトランスデユーサの信号から選
択されると、積分され、次式が得られる、
U=K[φ(T1)−φ(T2)]
=K[φ(X2)−φ(X1)]
=2K・φ=2K[∫sBrds]
ここでφ(X2)=φ(T1)=φは(積分の開始す
る)瞬間時間T1、すなわち残留磁束が試験体の
区分X2を横切る時間においてトランスデユーサ
を通過する磁束であり、
φ(X1)=φ(T2)=−φは(積分の終了する)
瞬間時間T2、すなわち残留磁束が試料の区分X1
を横切る時間においてトランスデユーサを通過す
る磁束であり、
Brは区分についての残留誘導の分布関数であ
り、Kはトランスデユーサのパラメータ及び積分
装置により決定される一定係数である。 U=∫ T2 T1 ε(t) dt=−∫ T2 T1 dφ(t)/dtdt = φ(T 1 )−φ(T 2 ) According to the proposed method, the instantaneous time T 1 corresponds to the passage of a portion of the sample magnetized in one direction (segment corresponds to the passage of the magnetized sample part through the transducer until (inverted). Therefore 1
Once a two-pole pulse is selected from the transducer signal, it is integrated to yield U=K[φ(T 1 )−φ(T 2 )] =K[φ(X 2 )− φ(X 1 )] =2K・φ=2K[∫ s Brds] Here, φ(X 2 )=φ(T 1 )=φ is the instantaneous time T 1 (when the integration starts), that is, the residual magnetic flux is is the magnetic flux passing through the transducer in the time that crosses the division
The instantaneous time T 2 , i.e. the residual magnetic flux is divided into the sample section X 1
is the magnetic flux passing through the transducer in time across , Br is the distribution function of the residual induction for the section, and K is a constant coefficient determined by the transducer parameters and the integrator.
従つて得られた関係はトランスデユーサの全区
域にわたる振動により生じる試料の軸方向の変位
を包含していない、その理由としては瞬間時間
T1及びT2において(区分X2及びX1として)コイ
ルと結合している全磁束が実際に試験体の内側に
集中されているからである。上記関係はトランス
デユーサを通つて移動する試料の速度に依存しな
い。出力信号は試料の残留誘導の量及びその区分
の形状(換言すれば試験体における残留磁束量)
によつてのみ決定される。 The obtained relationship therefore does not include the axial displacement of the sample caused by vibrations over the entire area of the transducer, since the instantaneous time
This is because at T 1 and T 2 (as segments X 2 and X 1 ) the entire magnetic flux that is coupled to the coil is actually concentrated inside the specimen. The above relationship is independent of the speed of the sample moving through the transducer. The output signal is the amount of residual induction in the specimen and the shape of its division (in other words, the amount of residual magnetic flux in the specimen)
Determined only by.
提案された方法は第2図に図示の装置により実
施され得る。この装置は磁化パルス発生器1を具
備しており、その出力が磁化コイル2に並列して
接続されている。コイル2は試料3に沿つて配置
され、試料を包囲している。磁気コイル間の距離
は提案された方法が実施される実際の状態に依存
して選択される。装置はさらに残留誘導傾斜を電
気信号に変換するトランスデユーサを包含してい
る。このトランスデユーサは好適には測定用コイ
ル4の形態として形成されている。このコイルは
試料3を包囲し、キー5、積分器6及び比較回路
7を包含する測定回路に接続されている。キー5
及び積分器6はコイル4に直列に接続されてい
る。比較回路7は、コイル4からの信号が零レベ
ルを通過する際その瞬間時間を選択するように適
しており、コイル4に接続された入力を有してい
る。比較回路7の出力はキー5の制御電極と電気
的に接続されている。測定回路は積分器の出力に
接続される任意の適切な記録装置に接続すること
ができる。 The proposed method can be implemented by the apparatus illustrated in FIG. The device comprises a magnetizing pulse generator 1, the output of which is connected in parallel to a magnetizing coil 2. The coil 2 is arranged along the sample 3 and surrounds the sample. The distance between the magnetic coils is selected depending on the actual situation in which the proposed method is implemented. The device further includes a transducer that converts the residual induced gradient into an electrical signal. This transducer is preferably designed in the form of a measuring coil 4 . This coil surrounds the sample 3 and is connected to a measurement circuit comprising a key 5, an integrator 6 and a comparator circuit 7. key 5
and an integrator 6 are connected in series to the coil 4. The comparator circuit 7 is suitable for selecting the instantaneous time when the signal from the coil 4 passes through the zero level and has an input connected to the coil 4 . The output of the comparison circuit 7 is electrically connected to the control electrode of the key 5. The measurement circuit can be connected to any suitable recording device connected to the output of the integrator.
当該装置は下記の如く動作する。磁化パルス発
生器1は、磁化用コイル2に印加するパルスを発
生し、該パルスに応答して磁化コイルは試料上に
残留誘導スポツトを形成する(第1図a)。その
ようなスポツトが所定の周期で定期的に又は時折
のいずれか形成され得るということは自明であ
る。 The device operates as follows. The magnetizing pulse generator 1 generates pulses that are applied to the magnetizing coil 2, which in response to the pulses form a residual induction spot on the sample (FIG. 1a). It is self-evident that such spots can be formed either regularly or occasionally with a predetermined period.
試料3が測定用コイル4を通過するとき残留誘
導スポツトが信号ε(t)を発生させるように測
定用コイルを作用させる。瞬間T1において或る
方向において飽和するまで磁化された部分が測定
用コイル4を通過し比較回路7がキー5を開くよ
うに作動する。積分器6が測定用コイル4から印
加された信号を積分することを開始する。瞬間
T2において比較回路7は再びキー5を閉じるよ
うに作動する。その結果として、積分器6の出力
電圧が時間間隔(T1,T2)内における測定用コ
イル4からの信号の積分値に比例し得る。この電
圧は記録され、それから任意の適切な装置(図示
せず)によりインデツクスされ、その後積分器が
クリアされ、測定用回路が次のパルスの処理を開
始するため準備完了状態となる。積分器6の出力
における電圧のタイムチヤートを第4図に図示す
る。而して記録された信号の大きさが試料の機械
的特性を決定するのに用いられる。 The measuring coil is actuated in such a way that when the sample 3 passes through the measuring coil 4, the residual induction spot generates a signal ε(t). At the moment T 1 the part magnetized to saturation in a certain direction passes through the measuring coil 4 and the comparator circuit 7 is actuated to open the key 5. The integrator 6 starts integrating the signal applied from the measuring coil 4. moment
At T 2 the comparator circuit 7 again operates to close the key 5. As a result, the output voltage of the integrator 6 may be proportional to the integral value of the signal from the measuring coil 4 within the time interval (T 1 , T 2 ). This voltage is recorded and then indexed by any suitable device (not shown), after which the integrator is cleared and the measuring circuit is ready to begin processing the next pulse. A time chart of the voltage at the output of the integrator 6 is illustrated in FIG. The magnitude of the signal thus recorded is used to determine the mechanical properties of the sample.
大きな大気温度差及び装置が大きい雑音を受け
ている状態における試験結果の再現性は好適に
は、下記に開示される変形形態の提案装置を用い
ることにより確実化される。 The reproducibility of test results in situations where large atmospheric temperature differences and where the device is subjected to high noise is preferably ensured by using the proposed device in the variant disclosed below.
第5図を参照すると、第2図に図示の装置とは
別に、この変形形態の装置はさらに制御ユニツト
8を包含しており、該制御ユニツトを通して比較
回路7がキー5の制御入力と電気的に接続されて
いる。積分器6の出力が他の比較回路9を通して
制御ユニツト8の他方の入力に接続されており、
他方の比較回路9は比較回路6の出力信号が零で
あるその瞬間時間を選択するように適合してい
る。制御ユニツト8の他の出力は制御された電流
発生器10を通して積分器へ接続されており、ま
た制御ユニツトの出力は時間間隔の間記録する任
意の適切な装置に接続することができ、その間制
御された電流発生器10が制御ユニツト8により
付勢される。 Referring to FIG. 5, apart from the device shown in FIG. It is connected to the. The output of the integrator 6 is connected through another comparator circuit 9 to the other input of the control unit 8;
The other comparator circuit 9 is adapted to select the instantaneous time at which the output signal of the comparator circuit 6 is zero. The other output of the control unit 8 is connected to the integrator through a controlled current generator 10, and the output of the control unit can be connected to any suitable device for recording during a time interval, during which the control The controlled current generator 10 is energized by the control unit 8.
T1とT2は瞬間時間であり(第3図)その時間
において対向する方向において最大に磁化された
試験材料における残留誘導スポツト領域が測定用
コイル4を通過する。 T 1 and T 2 are the instantaneous times (FIG. 3) at which the residual induction spot region in the test material, maximally magnetized in opposite directions, passes through the measuring coil 4.
上記変形形態の装置は下記の如く作動する。移
動している試験材料がコイル2により磁化され
る。残留誘導スポツトの形状が第1図aに図示さ
れる。試験材料3の非磁化部が測定用コイル4を
通過するときコイルの出力信号は零である。キー
5が閉じられる。制御された電流発生器10がオ
フにされる。積分器6の出力信号は零である。測
定用コイル4を通過するときの残留誘導スポツト
がコイルに前述の誘起起電力を発生させる(第3
図)。比較回路7(第5図)が瞬間T1において作
動する。制御ユニツト8はキー5を開放にし測定
用コイル4からの信号が積分器6に印加される。
上記積分器の出力電圧が∫t T1ε(t)dtに比例して
増加する。その結果として、比較回路9が装置の
雑音耐性を決定するしきい値をこえて作動する。
瞬間T2において(第3図)、制御ユニツト8がキ
ー5を閉にし制御される電流発生器10をターン
オフにすることに応答して比較回路7が再び作動
し、それにより積分器6のキヤパシタ(図示せ
ず)が上記制御される電流発生器10の電流によ
り放電される。積分器6の出力電圧が零の場合、
比較器9が動作し制御ユニツト8が制御される電
流発生器10をスイツチオンにする。当該装置は
次のパルス処理に対し準備状態となる。 The device of the above variant operates as follows. The moving test material is magnetized by the coil 2. The shape of the residual induction spot is illustrated in FIG. 1a. When the non-magnetized portion of the test material 3 passes through the measuring coil 4, the output signal of the coil is zero. Key 5 is closed. Controlled current generator 10 is turned off. The output signal of integrator 6 is zero. The residual induction spot when passing through the measurement coil 4 generates the above-mentioned induced electromotive force in the coil (third
figure). Comparator circuit 7 (FIG. 5) is activated at instant T1 . The control unit 8 opens the key 5 and the signal from the measuring coil 4 is applied to the integrator 6.
The output voltage of the integrator increases in proportion to ∫ t T1 ε(t)dt. As a result, the comparator circuit 9 operates above a threshold which determines the noise immunity of the device.
At the moment T 2 (FIG. 3), the comparator circuit 7 is activated again in response to the control unit 8 closing the key 5 and turning off the controlled current generator 10, which causes the capacitor of the integrator 6 to switch off. (not shown) is discharged by the current of the controlled current generator 10. When the output voltage of integrator 6 is zero,
The comparator 9 operates and the control unit 8 switches on the controlled current generator 10. The device is now ready for the next pulse process.
この場合試験材料の機械的特性は制御される電
流発生器10の動作時間により決定される。この
時間はデイジタル信号に変換され、そして指示計
に印加され得る。制御される電流発生器10が制
御される直流電流発生器の場合、その動作時間
は、瞬間時間T2(第6図)における積分器6の出
力電圧、すなわち∫T2 T1ε(t)dtに比例する(積分
器6の出力電圧のタイムチヤートが第6図に図示
されている)。上記記述から明瞭な如く、この積
分値は、試験材料の速度に依存しないばかりでな
く測定用コイル4の全区域にわたる試験材料の変
位にも依存せず、残留誘導スポツトのパラメータ
によつてのみ決定される。 The mechanical properties of the test material are determined in this case by the operating time of the controlled current generator 10. This time can be converted to a digital signal and applied to an indicator. If the controlled current generator 10 is a controlled direct current generator, its operating time is equal to the output voltage of the integrator 6 at the instantaneous time T 2 (FIG. 6), i.e. ∫ T2 T1 ε(t)dt. (a time chart of the output voltage of the integrator 6 is illustrated in FIG. 6). As is clear from the above description, this integral value does not depend not only on the velocity of the test material, but also on the displacement of the test material over the entire area of the measuring coil 4, but is determined only by the parameters of the residual induction spot. be done.
上述の方法及び装置は、残留誘導スポツトの寸
法を表わすデータの読出しにおいて発生し、試験
材料の軸方向変位及びこれらの変位についてのト
ランスデユーサの信号の非線形依存性によつて生
じる誤差の減少を可能にする。 The method and apparatus described above reduce errors occurring in the readout of data representing the dimensions of residual induction spots and caused by axial displacements of the test material and the nonlinear dependence of the transducer signal on these displacements. enable.
さらに提案された方法及び装置は、試験材料の
速度を読出す信号の依存性及びツイステイングと
協働的な誤差を排除する。 Furthermore, the proposed method and apparatus eliminates dependence of the signal for reading the velocity of the test material and errors associated with twisting.
産業上利用可能性
本発明によつて提案された方法及び装置を用い
ることによつて得られる測定精度は、例えば任意
の断面の巻かれた製品の試験を可能にする、その
理由としては試験材料が対称な断面を必要としな
いからである。それゆえ本発明はその製造過程に
おける巻かれる鋼鉄製品及びパイプの機械的特性
の試験に好適に用いることができる。Industrial applicability The measurement accuracy obtained by using the method and device proposed by the invention makes it possible, for example, to test rolled products of arbitrary cross-section, since the test material This is because it does not require a symmetrical cross section. Therefore, the present invention can be suitably used for testing the mechanical properties of rolled steel products and pipes during their manufacturing process.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/SE1981/000062 WO1981002638A1 (en) | 1980-03-04 | 1981-03-04 | Method and apparatus for determining heat loss |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58501196A JPS58501196A (en) | 1983-07-21 |
| JPH0340338B2 true JPH0340338B2 (en) | 1991-06-18 |
Family
ID=20342830
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50361581A Granted JPS58501196A (en) | 1981-03-04 | 1981-07-28 | Method and apparatus for magnetically testing the mechanical properties of a moving elongated ferromagnetic sample |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58501196A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105891321B (en) * | 2016-04-06 | 2019-02-15 | 北京工业大学 | Micromagnetic detection and calibration method for structural mechanical properties of ferromagnetic materials |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5329109B2 (en) * | 1973-04-03 | 1978-08-18 | ||
| JPS57189078A (en) * | 1981-05-16 | 1982-11-20 | Sony Magnescale Inc | Coercive force measuring method for magnetic material |
-
1981
- 1981-07-28 JP JP50361581A patent/JPS58501196A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58501196A (en) | 1983-07-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4931730A (en) | Method and apparatus for non-destructive materials testing and magnetostructural materials investigations | |
| JP2001141701A (en) | How to measure coercive force | |
| JPH0772229A (en) | Magnetic-force microscope | |
| US4689558A (en) | Non-destructive method of measuring the fatigue limit of ferromagnetic materials by use of the mechanical Barkhauser phenomenon | |
| US4641093A (en) | Method and device for magnetic testing of moving elongated ferromagnetic test piece for mechanical properties by utilizing the magnitude of remanent magnetic flux and a pulsed magnetic field | |
| Theiner et al. | Determination of residual stresses using micromagnetic parameters | |
| JPH0252821B2 (en) | ||
| JPH0340338B2 (en) | ||
| US3904956A (en) | Alternating force magnetometer | |
| JPH05264508A (en) | Method and apparatus for nondestructive measurement of quenched and hardened range | |
| SU1758413A1 (en) | Method of testing metal surface layer thickness | |
| SU901959A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic characteristics | |
| SU1188633A1 (en) | Method of electromagnetic structuroscopy of ferromagnetic objects | |
| SU708795A1 (en) | Method for determining mechanical properties of products from ferromagnetic materials | |
| FI89414C (en) | Process for measuring plastic shape change and dislocation structure in magnetic material | |
| SU1168879A1 (en) | Device for measuring static magnetic parameters of ferromagnetic materials | |
| SU1504586A1 (en) | Method of checking mechanical articles of ferromagnetic materials | |
| SU1185213A2 (en) | Method of checking mechanical properties of articles made of ferromagnetic materials | |
| SU824019A1 (en) | Materials | |
| SU1420510A1 (en) | Method of electromagnetic inspection of ferromagnetic materials | |
| SU894625A1 (en) | Magnetic permeability measuring method | |
| SU1113732A1 (en) | Electromagnetic acoustic method of quality control of articles of ferromagnetic materials | |
| SU1627971A1 (en) | Method of analyzing structure of ferromagnetic material | |
| SU1081444A1 (en) | Method of measuring pulse mechanical stresses | |
| SU721740A1 (en) | Device for inspection of ferromagnetic materials |