автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.05, диссертация на тему:Датчики автоматических систем управления процессом размагничивания ферромагнитных изделий

НОВОЧЕРКАССХИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ МНСШГ/Т мм. СЕРГО ОРДЖОНИКИДЗЕ

На правах рукописи

МИРОШНИКОВ Вадим Владимирович

УДК 621.3145

ДАТЧИКИ АВТОМАТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

05.13.05 - ?пе>/с»пгы и устройства вычислительной техники и с нотам управления

Автореферат диссертации "а сонсханко ученой степени кандидата технических наук

Новочеркасск 1989

Работа выполнена в Ворошиловградском машиностроительном институте и кафедре общей и теоретической электротехники.

Научный руководитель - доктор технических наук, доцент

В. В. Яковенко

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

В. Г. Пустынников - кандидат технических наук Ю. Р. Кревченко

Ведущее предприятие - институт автоматики, г. Киев

Защита состоится

1990 г. в час,»

заседании специализированного Совета К.063.30.04 при Новочеркасском орде» Трудового Крсного Знамени политехническом институте имени Серго Орджон кидзе по адресу: 346401, г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, аудитория 1( главного корпуса.

С диссертационной работой можно ознакомиться библиотеке института. Автореферат разослан

"Л/ " 1989г.

Ученый секретарь специализированного Совета кандидат технических наук,

доцент В. И. МАРИНИН

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Размагничивание ферромагнитных издв -

шй '/Ш/ является неотъемлемой частью тех технологических процессе, в процессе коюрых ФИ подвергается воздействию магнитного Юля. Поскольку количество механизмов, работам органом которых гшгается магнитное поле, увеличивается, то проблема размагничива-[ия ФИ становится все более актуальной.

Намагниченное ФИ становится концентратором ферромагнитной ¡тружки, через которую проявляется отрицательное действие остаточ-гай намагниченности. Попадая в зазоры деталей, работающих на тре-!ие, она способствует их быстрому износу и выходу из строя, затрудняет сборку изделий, приводит к сбои в работа шестерных передач. Поэтому, конечной целью размагничивания является доведение ютаточнсй намагниченности /ОН/ до такого значения, при котором :тружка, образовывающаяся при обработка, не удерживалась бы на гаверхности ФИ.

Существует множество устройств размагничивания принципом дей-1твия которых является воздействие электромагнитного поля на раз. -[агнлчиваемое изделие. Большое разнообразие размагничивающих уст-юйств объясняется отсутствием универсального, эффективного раз -1агничивахщего устройства. Требуемую универсальность и зффектив-юсть, под которой понимается производительность и качество,могут (беспечить только автоматические система размагничивания /АСР/. 1страя необходимость в АСР возникает при автоматизированном про-[зводстве ФИ, когда АСР входят в состав автоматической линии. В ном случае система управления АСР становятся подсистемой управло-[ия автоматической линией, и характеристики ее информационных зле» [ентов определяется последней.

Основным препятствием к развитию АСР является отсутствие редств контроля магнитного состояния ФИ. Если учесть, что каядое [акияостро ктслыюа предприятие нуждается в таких АСР, а каждое из ■отройств функционирует на основе использования информация о маг-:итном состоянии ФИ, то научно-техническая задача создания средств тбора первичной информации о магнитном состоянии перерастает рани частной технической задачи и приобретает государственные мае -:табы.

поэтому рассматриваемые в диссертационной работе вопросы по соз-;акив датчиков для АСР являются актуальными.

Представленные в диссертации результаты получены при ¡хроведе-нии работ в рамках Комплексной целевой программы 198й-8?г.г. раз ■ вития Киевского станкостроительного производственного объединения а также в результате выполнения хоздоговорных работ с рядом предприятий в период с 1984 по 1988г.

Цель и задачи исследований. Целью данной работы является раз< работка ферромодуляционных магнитных датчиков автоматизированных систем управления процессом размагничивания ферромагнитных издели: в условиях.производства и создания инженерных методов их расчета ] разработки.

Поставленная в работо цель достигается путем решети следующих задач:

- опрадзляется функциональная связь между силой, действующей на ферромагнитную частицу на поверхности ФИ, и измеряемыми параметрам! магнитного по^я на некотором удалении от поверхности ФИ;

- производится анализ колебательного режима ферромодуляцион-ного чувствительного элемента, на основе которого разрабатывается методика расчета основных элементов магнитного датчика повышенной помехоустойчивости /магниточувсткительного элемента, генераторов возбуждения и устройства обработки выходного ситнала/ для системы контроля и управления процессом размагничивания;

- создание комплекса средств для измерения остаточной намагниченности и работы в составе автоматических систем управления процессом размагничивания.

Методы исследования. Решение сформулированных в диссертационной работе задач базируется на использовании теории нелинейных электрических цепей, математического моделирования потенциальных магнитных полей на основе решения нелинейных интегральных уравнений . Использованные методы реализованы в виде машинных программ алгоритмов.

Достоверность полученных теоретических и прикладных резуль -татов и выводов подтверждена экспериментальными данными, а также данными, полученными в результате эксплуатации магнитных датчиков стстем управления процессом размагничивания на ряде предприятий страны.

Научная новизна состоит в создании математической модели магнитной системы объекта на основании которой путем теоретических и экспериментальных исследований установлена функциочальная

ависимость между силой, действующей на ферромагнитную стружку ТС/ на поверхности ФИ, и составляющими напряженности магнитного оля в точке, но совпадающей с геометрическим центром ФС, что поз-оляет получать информацию о степени намагниченное!и ФИ простыми эмеритальными средства,™ без использования дополнительных функциональных преобразователей.

В анализе и создании математической модели форсированного ш-ульсного возбуждения ФЧЭ при колебательной режет,п аго вкходной :епк с использованием арктаигенсной аппроксимации кривой патлатнп-явания сердечников ФЧЭ и учета влияния геометрии обмоток и на -рузки на функцию преобразования ФЧЭ, позволивших повнеигь точность ункции преобразования и получить высокий энергетический уровень входного сигнала ФЧЭ аа счет максимального использования энергии шульса возбуждения.

Основные положения. вкноекмце на рчщигу.

1. Математическая модель магнитного статического поля в неод-юродной среде, позволятацая установить связь кеэду силой, дейсг -укшой на ФС на поверхности ФИ, и составляющими напряженности пол рассеяния на некотором расстояччи от поверхности ФИ.

2. Результаты анализа колебательного режима ФЧЭ и методика «счета и проектирования ФЧЭ с импульсным возбуждением и основных лементов магнитного датчика, измеряющего напряженность поля па оверхности ФИ.

3. Результаты экспериментальных исследований и элемент уст-юйств автоматического контроля процесса размагничивания на осно-юнии измерения составлящих напряженности магнитного поля рас -!9яния, защищенные авторским свидетельством.

Практическая пекность. Показана перспективность и необходи-юсть осуиествленяя контроля я автоматического управления процос-:ом размагничивания ФИ с гожощыз систеьш ФЧЭ с форсированным нм-гульенш возбуждением.

Методика расчета ФЧЭ, элементов к оптимизация режимов работы (атчика позволяют создавать средства управления, и с польз утя е информацию о магнитном состоянии ФИ.

Результаты диссертационной работы внедрены на:

- Киевском станкостроительном производственном объединении м. М. Горького;

- Киевском опытно-показательном редукторном заводе;

- Первомайском машиностроительном заводе.

Общий экономический эффект от внедрения составил 259 тысяч рублей.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на следующих конференциях:

- П Республиканская конференция "Робототехшческие системы для промышленных технологических процессов',' Ворошиловград, 1985г.

- Зональный семинар "Методы и средства измерения механических параметров в системах контроля и управления1; Пенза, 198?г.;

- 1 Всесоюзная конференция по ТОЭ, Ташкент, 1987г.;

- Всесоюзный семинар "Измерение перемещений в динамическом режиме? Каунас, 1987г.;

- ХХП научно-техническая конференция профессорско-преподава тельского состава ШСИ, Ворошиловград, 1988г.

Публикации. По результатам диссертации опубликовано 7 пе -четных работ, подучено авторское свидетельство на изобретение.

Объем и.стр7ктура диссертации. Работа состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы но 114 наименований, 3 при ложений и содержит 93 страницы основного текста, 56 рисунков, 11 таблиц.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении проводится обоснование актуальности проводимых исследований, сформулированы цель диссертационной работы и реше мне в ней задачи, описана структура диссертации и изложены положения, выносимые на защиту. Показана научная новизна и практичес кая ценность полученных результатов.

В первой главе рассматривается обобщенная блок-схема АСР /рис.1/ и определяется место магнитного датчика как элемента сис темы, а также параметры датчика, обеспечи- 1шие требуемую информацию о магнитном состоянии Ш. Основным требованием является ии формацяонная надежность работы датчика при эксплуатации системы производственных условиях, которая должна сочетаться с простотой конструкции. Для определения параметров и условий эксплуатации датчиков проведен анализ режимов работы и основных технических характеристик размагничивающих устройств, используемых в машиностроении п особенностей технологического оборудования, в которое

додяг АСР. Исследована магнитные параметры основных копструкцион-:пх материалов /Сталь 20, Стаи. 45, У-10, ЗОХГСА, ОХ-15/ посла азличннх методов обработки /отжиг, нормализация, закалка/. Особоо шиманив уделено исследовании уровня электромагнитных помех я ко -ах врощлиленицх предприятий. Обобщенно всех получению: результа -ов подвалило выработать требования к датчику как к элементу снс -ему управления процессом размагничивания ФИ. Основываясь на трэ -ованиях, предъявляемых к датчкку, проведен анализ существующих 'бтодов я средств для измерения параметров постоянного шпютного ОЛЛ.

Подвергнуты анализу магниточувствительнца элемента следуете алов: Холловские, феррозовдовно, кндухтивнко, кгаатошо, СКВЩЕ. езультатн аиалдаа позволяют сделать однозначный вывод, что суаес-вушив средства измерения параметров магнитного поля в оущоствую-вм виде не могут быть использована для управления процессом раз ■■ агничивания, так как не отвечают всем требованиям, предъявляет?.? 1г.ш, как к элементам система упразлен'лд процессом размагтгмва -

В результате анализа, из всего многообраз:т средств измерения лршэтров магнитного поля, ваделвиц ферроподулядаошшэ элемента 1К наиболее полно удовлетгоряюцле предъявлении.» требованиям. Тео-га феррозондов и принципы построения на их осново маипггомзтров >етаточно полно разработали Р.Я.Беркмаи, Е.И.Блаккович, Л.А.Санаа-1Й, Ю.Ф.Пономарев, М.А.Розенблят, Ю. В.Афанасьев, Ю.И.Саектор, ,Я.Янус. Лля придания феррозонду високой помехоустойчивости пред-жен импульсный метод хтбуздония прямоугольными импульсами нор -[ро ванной длительности. Принцип такого реккма возбуждения СЧЭ сработан В.В. Яховенко, М.Ф.Сетрньга, В.Ф.ПавЛйЖОвым.

Показано, что использование ФЧЗ в качество датчика автомата -ских систем управления процессом размагничивания требует даль -иТвгего развитая теории ФЧЭ с иельо получения иакоинальной ¡'опшос-: выходного сигнала за спет колебательного ража выходной цепн. обходкмость развитая теория ФЧЭ я доведение ео до инженерной где— д<пш проектпрогашя вызвана также хфимвкошгегл в качество сердечко в ФЧЭ новых атдарфных сплавов /2НСР, 10НСР, 71КНСР/. Праюнетю их сплавов позволяло значительно упростить технологии пзготовле-я ФЧЭ и повысить повторяэгаегь гсе характеристик.

С целью раезнренпя возможностей ФЧЗ, хеше элемента систегщ ул-

равления, рассмотрен вопрос применения биполярного импульсного возбуждения. Такой рееты возбувдения сохраняет все достоинства од-иопожриото импульсного возбуждения и позволяет существенно понизить основную аддитивную погрешность за счет симметричного поре -магничивания сердечников и упростить схему обработки выходного сигнала ФЧЭ.

Рассматривается в качестве информационного параметра среднее значение выходного сигнала, а не амплитудное, что уменьшает го -грешность при обработке выходного сигнала и понижает порог чувствительности ФЧЭ при импульсном возбуждении.

Бторая глава посвящена анализу магнитных полей намагниченных

ФИ,

Целью анализа является определение диапазона и точности измерения датчиком полей, что достигается исследованием функционально£ связи мевду силой, действующей на 4С на поверхности намагниченного ФИ, и измеряемыми параметрами магнитного поля на некотором удале -нии от поверхности ФИ, то есть полем в точке размещения геометри -ческого центра измерительного преобразователя.

Предварительно проверились исследования параметров 5€, целью которых являлось определение статистических характеристик ое магнитной госприимчивости. Установлено, что математическое ожидание магнитной восприимчивости ФС, образующейся после тонкого шлифования, равно X =6,51, а среднеквадратичное отклонение б = 2,7?.

Задача по расчету поля намагниченного ФИ сводилась к решению системы интегральных уравнений итерационным методом, которые аппроксимируются следующей стстемой уравнений для области разбитой

где гп а 3 - при трехмерной и Ш «=2 - при двухмерной задаче;

[ДЗ - тензор второго ранга; I - номера элементов; к - ном! итерации.

Решение находилось для ФИ прямоугольной формы, а составляю -иие напряженности магнитного поля рассеяния, которая рассчитывалась с помощью формулы

на элементы

п

п.

<Й1

Р<

в области с максимальным градиентом напряженности, то есть в ок-ресностях прямоугольных углов ФИ,

Магнитными характеристиками материала <1И, которые использовались при численных расчетах, являлись коэрцитивная сила н остаточная намагниченность, кривая намагничивания аппроксимировалась кусочно-линейной функцией. Разработанная процедура расчета использовалась для расчета поля рассеяния у поверхности ФИ яри заданном первоначальном векторе наглагниченностя М и поело действия раз -кагничивахяаего электромагнитного поля. Установлено в результате численного эксперимента, что максимальное значение напряженности магнитного поля в области прямоугольного угля ФИ линейно зависит зт коэрцитивной силы материала, и величина модуля градиента квадрата налряаенностя поля 0 функционально саяэана с максимальным »наченжем касательной составляющей напряженности магнитного поля Г поверхности ФИ, эту зависимость мокко аппроксимировать следу»-зей зависимость»

\це р!НсК оДНс) - коэффициенты, зависящие от коэрцитивной силы «атериала ФИ, которые для ФИ станкостроительного производства вменяются в пределах 0.5-103* рСНс) < 0,75'Ш3, ^Вг-КГ8 « 8-(Нс)« 4,05-Ю"8.

Установлено, что диапазон измеряемой датчиками напряженности (агнитного поля равен Н*то* = 1,75*103А/м; Нх тиг = 260 А/м, [риведенная погрешность информационного канала датчика не должна [ревышать 3«.

В третьей главе приведен анализ ферромодуляцяонных элементов : импульсным возбуждением и с колебательным процессом в их выход-юй цепи. Несмотря на то, что в литературных источниках имеются [анныэ о проведенных исследованиях импульсного форсированного возбуждения <5ЧЭ, которые дают объяснение физическим процессам обра-ования выходного сигнала и созданы адекватные га модели, нерв -¡енным остался ряп существенных вопросов, связанный с оптимизацн-!Й по критерию максимальной выходной мощности информационного :игнала ФЧЭ и с методами построения устройств обработки сигналов

множества ФТГЭ с сохраненной достаточных метрологических характе -ристик. Вышеприведенные нерешенные вопросы препятствуют широкому ьиедрешю 5ЧЭ и элементов систем управления процессом размагничивания. Поэтому в диссертационной работе приведены исследования по нерешонкш вопросам теорш{ ФЧЭ с форсированным импульсным возбуждением.

lia основе ерктангенсиой аппроксимации функции однополярного намагничивания сердечников ФЧЗ построена модель переходного процесса в его цепи возбуждения, которая сведена к следующему дифференциальному уравнена»

Тл

i I

TRiPïF Ï^Fîk+IÛFÏÏ

где ; ь Н - напряженность измеряемого поля;

т - ирощщделюсть с+ормц сердечников; (¿4 - число ваткув обмотки возбуждения; Но=исЛаЬ}</Ьг ; 5 - площадь сечения сердечников; г - сопротивление пепи возбуздоная; и о - й\шлк-туда кмиудьоа юзбухжения; а , 6т - параметры функции одноно-ляршго нш.:агпичиванил материала сердечников; ^ -^а^К/Ш-Итк)',

С'р - коо$<$иц>Ш1Т, учитакедай геометрические размеры хатушш воз-буздеция; I - длина сердочшков.

Решение уравнения /3,4/ дало возможность получить функции преобразования ФЧЭ в видо зависимости

т

игт*й0и0 «Г '¿^^Шт^йНР^^НЦ '

здесь У^гп - амплитуда выходного кипульса ФЧЭ; О г - число витков выходной обмотки; Нщ-— йН+(дНг-Н/\)1г)1/?

Подучена формула для длительности выходного импульса ФЧЭ

и = гтА й-гс^>Г5Ч-Нт •

В отлична от исследованного апериодического режима выходной обмотки ФЧЭ автором предложен колебательный режим со стробировашем первой ыолуволзш выходного сигнала, который, как показали исследования, обеспечивает более высокую мощность выходного сигнала, При таком ре:хя.ме средняя мощность выходного сигнала равна

+ /3.4/

Н " ' /3.11/,

гдо А)о* ["¿Т $ - активное сопротивление нагруз-

ки ФЧЭ; Ьг - сроднее значение индуктивности выходной обмотки;

С г. - емкость нагрузки.

Разработана методика оптимизации параметров ФЧЭ по критерии максимального значения мощности выходного сигнала. Управляемом параметрами при оптимизации являлись: '¿¿Лг.Сг-

Определены ограничения, накладнваекые на управляемые пара ~ мотрц.

Приведены результата анализа метрологических характеристик ФЧЭ, который показал, что преобладающей является основная адштш-иая погр:аеность, вызванная различием геометрических и магнитных параметров сердечников, неодинаковы:.! расположением катушек, а также прямым прохождение:.! импульса возбуждения через паразитные ем -кости. Мультипликативная погрешность вызвана неточностью изготовления сердечников ФЧЭ и не превышает 0,8$. К дополнительным по -гревшостям относятся: нестабильность амплитуды ншулъсов побуждения и температурная погреаность от изменения магнитной проншдао -мости сердечников к сопротивления обмоток.

Лад уменьшения мультипликативной погрешности предложены схемы обработки выходных сигналов ФЧЭ с глубокой отрицательной си: -зыо по напряяешгостп магнитного поля. Исследовали статические к ынамическле характермстякя этих устройств и предложены методы расчета их параметров. Установлено, что информационный канал ФЧЭ представляет собой абсолатно устойчивую систему, чем выгодно отличается от информационных каналов феррозондов второй гармоника с полосовыми фильтрами Анализ динамики устройств обработки выходных сигналов ФЧЭ позволил таютз определить динамическую погрей -пость, обусловленную переходным процессом. Поскольку в АСР яредпе-лагается использовать множество ФЧЭ, то проанализировал вопрос выбора варианта построения функциональных схем алгебраического суммирования выходных сигналов датчиков. Доказано, что суммирование сигнала в одном информационном канале, охваченном отрицательной обратной связью, предпочтительнее, так как при этом не предъявляются жесткие требования к идентичности параметров каждого канала.

PSFI

S/IC

E

ГВФ

5-5

МСУ

L

TT T

ЭУ

MO

BK

T*

■ —f—

УР

Рис. 1. Обобщенная блок-схема ACP: ЗМС - электромагнитная система; РБП - регулируемый блок питания; ЭУ - элемент управления; ЕК - блок команд; МСУ - магнитометр системы управления; ФЧЭ - ферромодуляционный чувствительный элемент; ГВФ -генератор возбуждения ФЧЭ; УПО - устройство предварительной обработки; БСО - блок сбора и обработки; УР - устройство регистрации.

Годе 1

ш vT-/

L____1

Рис, 2. Ьазовый какал предварительной обработки выходного сигнала ТЧЭ.

1С

Получена формула статической функции преобразования информационного канала при алгебраическом суммировании выходных сигналов ФЧЭ, которая имеет вид:

где , ри - коэффициент!! передачи обратной связи;

К( . К7_...- коэффициенты передачи каналов с разомкнутой обратной связью;

йН< ,дН2...йНа - величины напряжшшостей измеряемого поля. В четвертой глава описаны практические конструкции разработанных автором систем сбора и обработки информации о магнитном состоянии ФИ для управления процессом размагничивания на базе ФЧЭ с ФВ.

Разработаны принципы расположения ФЧЭ в рабочей области АСР а зависимости от геометрических размеров ФИ и рабочей области АСР,что позволяет получать достоверную информацию о магнитном состоянии ФИ, размагничиваемых как поштучно, так и пакетом. Для обработки информации, поступающей с ФЧЗ, предложен универсальный алгоритм, позволяющий определять как максимальное, так и среднее значение ОН,производить оценку достоверности полученной информации. Предложенный алгоритм реализован как аппаратным, так и программным способом,что дает возможность выбрать в каждом конкретном случае наиболее эф -фективный способ обработки сигналов.

Основу всех разработанных систем сбора и обработки информации составляет базовый канал предварительной обработки выходного сиг -нала ФЧЭ /рис.2/, конструкция которого защищена авторским свиде -тельством. Большая амплитуда выходного сигнала ФЧЭ позволяет обойтись без предварительного усилителя, а применение биполярного импульсного возбуждения обеспечивает измерение лхк)оЙ полярности магнитного поля с помощью однололярного детектора. Дальнейшая обра -ботка сигнала проводится в зависимости от задач управления известными способами. Глубина обратной связи в автоматических системах регулируется с помощью АЦП, что обеспечивает более высокую точность измерения. Для измерения напряженности магнитного поЛя непосредственно на поверхности ФИ разработан двухферрозондовый канал измерения, в котором реализован следующий алгоритм обработка выходного

сигнала ФЧЭ í-W^tfsnH-Uatru ' , где Uat« - выходное надрж,telase канала, Utmi.Uemi- выходное напряжение первого и второго феррозонда соответственно.

Построение многоканальной системы осуществляется традиционным способом иа tí - го числа базовых каналов, где сбор информа -шш осуществляется с помощью мультиплексора. С целью упрощения конструкции и повышения энергетических и эксплуатационных характеристик многоканальных систем, раяработан опрос а -го числа ФЧЭ с помощью распределения во времени импульсов возбуждения. При таком способе опроса съем информации с ФЧЭ происходит яа один импульс возбуздения, а все измерительные каналы работают на общий сумматор.

Дальнейшее) улучшение метрологических и эксплуатационных характеристик канала предварительной обработки выходного сигнала ФЧЭ осуществляется путем стробированая первой полуволны выходного сигналь ФЧЭ. Разработанные иа этой иракские информационные системы, несмотря на услояненяв конструкции, обладают повышенной помехоустойчивостью. Для полной обработки сигналов большого числа инфор -машинных каналов используется микропроцессорная, система, которая реализована на базе серий КР580, К5ВЭ, К573, К541, АЦД-К1113П31, ЩЛ-К572ПА1, В ШЗУ системы "защита4 программа обработки выходных сигналов любого числа каналов, которая включает корректировку погрешностей измерения, проверку работоспособности какала, а также выработку комаад управления АСР. Только такая загрузка процессора делает эффективным его использование.

Все разработанные системы каали практическое применение на Киевском станкостроительном производственном объединении ям.М.Горького, Киевском опытно-показательном редукторном заводи и Первомайском машиностроительном завода для управления процессом размагни -чивахшя, Обашй экономический эффект от внедрения составил259 тыс. рублей,

ft заключении изложены основные научные и практические результаты диссертационной работы.

В приложениях приведены программы для расчета полей намагниченных ФИ, акты внедрения результатов работы и расчет экономического эфЗ*~кта от использования магнитных датчиков иа базе СЧЗ ддя управления процессом размагничивания.

Выводи. Выполненная диссертационная работа посвящена решению важной народно-хозяйственной задачи - создаюш датчиков автоматических систем управления процессом размагничивания ферромагнитных изделий.

В работе получены следующие результаты.

1. Разработали я исследованы информационные элементы автоматических систем размагничивания ферромагнитных изделий, позволяющие получать информацию о магнитном состоянии материала изделий и управлять процессом размагничивания, что повышает производитель -ность размагничивавших устройств и обеспечивает необходимое ка -чество размагничивания.

2. Установлена функциональная связь между силой, дейстгуюцеЛ на СИ на поверхности ФТ, и измеряемой величиной напряженности магнитного поля на расстоянии равном расстоянию от ФТ до геометрического центра датчика, с подашь» которого измеряется эта величина.

С решением этой задачи были определены основные характеристики магнитного датчика': диапазон измерения остаточной напряженности магнитного поля и требуемая точность измерения. Конкретизация этих параметров значительно упростила процедуру расчета датчика и конструкцию устройства обработки выходного сигнала, так как их разработка велась под конкретно заданный диапазон измерения.

3. Сформулированы требования к метрологическим характеристикам ФЧЭ как к элементу автоматических систем управления качеством размагничивания.

4. Предложенный в работе и теоретически обоснованный способ возбуждения ФЧЭ позволил получить высокий энерготический уровень выходного сигнала, что обеспечивает работоспособность ФЧЭ в условиях функционирования систем на маииностроительном производство.

5. Проведен анализ функции преобразования ФЧЭ с колебательным процессом в выходной цепи, показавший требуемые, метрологические характеристики ФЧЭ, что дало возможность повысить помехеус -тойчиьость ФЧЭ в условиях измерения величины остаточной напряженности магнитного поля в системах управления процессом размагничивания.

На основании проведенного анализа математической мололи ФЧЬ разоаботан метод оптимизации параметров выходной цепи, что дает возможность создавать информационные каналы подменной помехоустойчивости.

6. Сформулированы требования к основным элементам датчика, генератору возбуждения ФЧЭ и устройствам предварительной обработки выходных сигналов ФЧЭ, проведен анализ этих устройств. 11а основании сформулированных требований разработаны унифицированные принципиальные схемы этих устройств, на которых базируются все практические конструкции устройств измерения ОН.

?. Разработаны практические конструкции устройств для управления процессом размагничивания на основании информации о величине ОН ФИ, Разработанные устройства обеспечиваю!' автоматический режим сбора информации, имеют простую конструкцию, что гарантирует их высокую надежность; оригинальность конструкции информационного канала подтверждает авторское свидетельство на разработанное

устройство для измерения ОН.

Экономический эффект от внедрения разработанных устройств составил 259 тысяч дублей, что подтверждает их необходимость и значимость для народного хозяйства.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ ИЗЛОЖЕНО В СЛЕПУЩИХ ПЕЧАТНЫХ РАБОТАХ

1. Марочников B.B. Бесконтактный датчик мгновенной скорости вращения// Измерение перемещений в динамическом режиме: Тез.докл. Всесоюзного с еминара.-Каунас,1S87.-С.39.

2. Щербаков D.H..Мироинахов S.S.,Воробьев Н.Г. Бесконтактный датчик полохения//Робототехняческде системы дяя промышленных технологических пропеесов:Теэ.докл.Республиканской конференции.-Ш-

рокшю вград, 1935. -С Л 37.

3. Яковенко В.В. ,Гальч:внко В.Я., Мярошшдаэв В.В. Датчик линейных перемещений с микропроцессорной обработкой выходного сигнал а//;.1етоды и средства измерения механических параметров в сяс-течах контроля и управления :Тез .докл. к зональному семинару.-Пеа-за,1987,-0.18.

4. Яковенко В.В. ,Мирош:1ков В.В. Индикатор качества размагничивания iKPl-1// Информационный листок о науч.-техн.достижении.-Ворошиловград ШИ.~1987,-№ 87-023.

5,Яковенко В.В..Мирошников В.В. Донская Л.В. Расчет магнитных систем, выполненных из материалов с разнообразными магнитными свойствами : Тез.докл. 1 Всесоюзной конференции по теоретической

электротехнике,-Ташкент,1987.-С.52.

6. Яковенко В.В,.Мирошников В.В,.Донская Л.В. Расчет магнитных систьм, выполненных из материалов с разнообразными магнитными свойствами// Электромеханика.-1988.■-Ш.-С. 105-10?.

7. Яковенко В.В..Мирошников В.В..Гальченко В.Я. Устройство глубокого размагничивания//Машиностроитель.-1937.-№4.~С.9.

8. Яковенко В.В.,Мирошников В.В. ФеррозовдовыЙ магнитометр с однополярным импульсным возбуадением//Заводскал лаборатория. -1987.-Й5.-С.32-34.

9. Яковенко В.В..Мирошников В.Е. Функция преобразования феррозонда при однополярном импульсном возбуждении// Измерительная техника.-1988 .~11в. -С. 43.

10. Яковенко Б.В..Мирошников В.В.„Донская Л.В. Демагнитизатор Д-3 для глубокого размагничивания//Информационный листок о науч.-техн. достижении.-Ворошиловград ЦНТМ.-1987.-$37-041.

11. Яковенко В.В..Мирошников В.В. Средства измерения остаточной намагниченности изделий //Машиностроитель.-?989.-КЗ.-С.16-17.

12. Заявка 4127886/21, МКИ С 01 К 33/02. Устройство для измерения остаточной напряженности магнитного поля. Положительное решение от 28.09.88г.

13. Яковенко В.Б..Мирошников В.В. Инженерная методика проектирования феррозондов с однололяркым импульсным возбуждением// Проблемы магнитных измерений я магнитоизмерительной аппаратуры: Тез.докл. УП Всесоюзной научно-технической конференции.- Ленинград, 1989. -С. 93.

14. Мирошников В.В,.Шевченко А.И. Схемотехника феррозондовых магнитометров с однополярным импульсным возбуждением// Проблемы магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры: Тез.докл. УП Всесоюзной научно-технической конференции.- Ленинград,1989.-С. 96.