專利名稱：工件消磁方法及其消磁裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及消磁技術(shù)，特別涉及對(duì)工件的消磁方法及其消磁裝置。
背景技術(shù)：
在工業(yè)生產(chǎn)中，由于工藝條件所決定，工件上往往殘留有剩磁，當(dāng)剩磁超 過一定量值時(shí)，就會(huì)造成工件探傷時(shí)的誤判，所以要對(duì)工件進(jìn)行消磁；但是， 有時(shí)卻又因工件探傷的需要，還要在工件的表面抹上磁粉進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn)，協(xié)助 探傷情況的判斷，但最終都必須消除工件上的剩磁?，F(xiàn)階段，國(guó)外對(duì)工件的消 磁方法主要是采用交變電源，并提供給線圈適當(dāng)強(qiáng)度的工頻電流，使線圈產(chǎn)生 的交變磁場(chǎng)作用于工件剩磁區(qū)，使線圈產(chǎn)生的的外部磁場(chǎng)方向與剩磁方向相反， 進(jìn)而抵消工件剩磁，達(dá)到消磁目的。而這種消磁方法是具有脈沖周期的，所產(chǎn) 生的交變磁場(chǎng)是遵循著由大變小的脈沖周期規(guī)律的。因而，以這種方法為指導(dǎo) 思想所設(shè)計(jì)的消磁裝置是一種手持式消磁器。在消磁的過程中需要人為掌控。 手持式消磁器體積大，在工件表面查找剩磁區(qū)的難度大、耗時(shí)長(zhǎng)、不能進(jìn)行連 續(xù)消磁，而且工件必須處于靜止?fàn)顟B(tài)，才能完成消磁作業(yè)。針對(duì)上述存在問題， 目前，國(guó)內(nèi)提出了一種"新型軋輥磨削在線消磁裝置"(專利號(hào)"200720085630")， 其發(fā)明目的是，試圖將消磁線圈與渦流探傷結(jié)合在一起，由計(jì)算機(jī)控制，實(shí)現(xiàn) 在線的一邊探傷一邊消磁。但是它所披露的消磁方法還是傳統(tǒng)的；消磁裝置的 技術(shù)方案也并非完整，據(jù)知其消磁效果并不理想，故在實(shí)際中未能得到真正應(yīng) 用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出了一種工件消磁方法及其消磁裝置，目的在于以有別于傳統(tǒng)消磁方法的理念，從攪亂待消磁工件的磁疇著手，確立特定的消磁方法和以此方法理念制作的消磁裝置，克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的不足之處，實(shí)現(xiàn)對(duì)動(dòng)態(tài)、靜態(tài)工件的全面消磁，滿足工件質(zhì)量檢驗(yàn)的要求。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案
本發(fā)明所稱的消磁方法如下
(一) 通過振蕩電路、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)及輔助電路選取方波信號(hào)；所述方波信號(hào)為選取的特定頻率、幅度不變的方波信號(hào)；
(二) 將放大電路及推挽電路相連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路；
(三) 繞制線圈；
(四) 將方波信號(hào)的輸出端連接在驅(qū)動(dòng)電路上；驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接線
圈；
(五) 將線圈的端面靠近工件，且與工件運(yùn)動(dòng)方向垂直。所述的方波信號(hào)的輸出端連接在驅(qū)動(dòng)電路放大電路的輸入端，放大電路的
輸出端連接在推挽電路兩個(gè)開關(guān)三極管的基極上，線圈的兩端連接在推挽電路的輸出端。
本發(fā)明所稱消磁裝置主要由電源、信號(hào)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)器及線圈組成。所述
的信號(hào)發(fā)生器為方波信號(hào)發(fā)生器；所述的驅(qū)動(dòng)器由電流放大器和電流推挽器組成。信號(hào)發(fā)生器連接驅(qū)動(dòng)器的電流放大器，電流推挽器與線圈相連接。所述的連接是信號(hào)發(fā)生器的輸出端連接在電流放大器的輸入端，電流放大器的輸出端分別與電流推挽器的兩組開關(guān)管相連接，電流推挽器的輸出端與線圈的兩端相連。另所述的電源為直流電流；所述線圈的磁芯為鐵氧體。本發(fā)明的有益效果(一)本發(fā)明方法及其裝置所產(chǎn)生的不衰交變磁場(chǎng)不僅可對(duì)靜止工件進(jìn)行消磁，還可對(duì)處在生產(chǎn)線上的動(dòng)態(tài)工件進(jìn)行連續(xù)性消磁，無需人為掌控，應(yīng)用 范圍廣；
(二) 本發(fā)明方法及裝置采用高磁導(dǎo)率、工作頻率范圍寬的鐵氧體為磁芯， 并給線圈通入一個(gè)頻率較高、幅度不變的消磁電流，線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)可打 亂工件的剩余磁疇，因此消磁效果較好。
(三) 本發(fā)明方法簡(jiǎn)單易行，結(jié)構(gòu)緊湊，所采用的直流電源，減小了裝置 體積，還適用于裝置其它組件的電供給，裝置使用時(shí)對(duì)電網(wǎng)的影響小。


附圖1為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框附圖2為本發(fā)明裝置電流放大器與電流推挽器電元器件的連接圖； 附圖3A為本發(fā)明裝置線圈的磁芯鐵氧體呈U形的結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖3B為本發(fā)明裝置線圈的磁芯鐵氧體呈大半圓環(huán)形的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明裝置主要由直流電源V、信號(hào)發(fā)生器l、驅(qū)動(dòng)器2及線 圈3組成。所述的驅(qū)動(dòng)器由電流放大器21和電流推挽器22組成；所述線圈的 磁芯為鐵氧體31。
如圖2所示，本發(fā)明裝置各組件之間的連接方式是信號(hào)發(fā)生器的輸出端連 接在電流放大器的輸入端，電流放大器的輸出端分別與電流推挽器的兩組開關(guān) 管Q6Q8/Q7Q9相連接，線圈32兩端的一端連接在Q6、 Q7開關(guān)管之間；另一 端連接在Q8、 Q9開關(guān)管之間。
如圖3A、 3B所示，本發(fā)明裝置線圈呈U形和大半圓環(huán)形的結(jié)構(gòu)是針對(duì)不 同消磁工件要求而設(shè)計(jì)，以通過調(diào)整線圈與工件相對(duì)位置而獲得良好的消磁效 果。以下簡(jiǎn)述本發(fā)明方法及裝置的主要特點(diǎn)及與之相關(guān)因素
(一) 本發(fā)明方法及裝置選擇頻率不變的方波信號(hào)。方波信號(hào)頻率高低的確定因素與待消磁工件材料有關(guān)， 一般需高于材料的響應(yīng)頻率；與待消磁工件和線圈的相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度有關(guān)，相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度越大選擇頻率越高。經(jīng)試驗(yàn)， 一般對(duì)工件某處消磁需要5個(gè)以上方波周期。
(二) 本發(fā)明方法及裝置的交變電流的產(chǎn)生是通過直流電源、采用了放大
電路和推挽電路的結(jié)合，推挽電路的四個(gè)開關(guān)管兩兩輪流導(dǎo)通(Q7Q9和Q6Q8輪流導(dǎo)通)，線圈通過交變電流，使線圈的鐵氧體兩端獲得交變磁場(chǎng)，對(duì)工件實(shí)施消磁。
(三) 本發(fā)明方法及裝置選擇了鐵氧體磁芯，并采用不同規(guī)格、形態(tài)適應(yīng)工件需要。
而本發(fā)明的消磁電流功率的選擇一般應(yīng)高于待消磁工件的磁場(chǎng)，因此要根據(jù)待消磁工件的磁場(chǎng)大小選取功率。由于線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)大小與信號(hào)頻率、線圈匝數(shù)、線圈中通過的電流以及鐵氧體規(guī)格大小因素有關(guān)，所以需通盤考慮確定相關(guān)參數(shù)。
現(xiàn)給出對(duì)工件進(jìn)行消磁實(shí)例
實(shí)例一
經(jīng)檢測(cè)工件某區(qū)段剩磁量為100Gs，工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為1. 5m/s。設(shè)計(jì)消磁磁場(chǎng)為300Gs，方波頻率為600Hz，電源為直流24V;鐵氧體選擇初始磁導(dǎo)率大于2200，形狀為大半圓環(huán)形，截面為10mmX20mm，有效消磁面積為20鵬X30咖；線圈選擇銅導(dǎo)線線徑為0. 56ram，匝數(shù)為320厄。消磁后，經(jīng)檢測(cè)工件該區(qū)段剩磁量小于lGs。實(shí)例二經(jīng)檢測(cè)工件某區(qū)段剩磁量為200Gs，工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為1. 5m/s。設(shè)計(jì)消磁磁場(chǎng)為300Gs，方波頻率為600Hz，電源為直流24V;鐵氧體選擇初始磁導(dǎo)率大于2200，形狀為大半圓環(huán)形，截面為10mmX20mm，有效消磁面積為20mmX30mm;線圈選擇銅導(dǎo)線線徑為0. 56鵬，匝數(shù)為320匝。消磁后，經(jīng)檢測(cè)工件該區(qū)段剩磁量小于lGs。
實(shí)例三
經(jīng)檢測(cè)工件某區(qū)段剩磁量為800Gs，工件相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為1. 2m/s。設(shè)計(jì)消磁磁場(chǎng)為2000Gs，方波頻率為400Hz，電源為直流60V;鐵氧體選擇初始磁導(dǎo)率大于2200，形狀為U形，截面為30咖X70mm,有效消磁面積為70mmX80咖；線圈選擇銅導(dǎo)線線徑為1.40腿，匝數(shù)為860匪。經(jīng)過消磁，工件該區(qū)段檢測(cè)剩磁量小于lGs。實(shí)例四
對(duì)于剩磁量比較大的工件，需要放慢消磁速度，如經(jīng)檢測(cè)工件某區(qū)段剩磁量為1200Gs。設(shè)計(jì)消磁磁場(chǎng)為2500Gs，方波頻率為300Hz，電源為直流60V;鐵氧體選擇初始磁導(dǎo)率大于2200，形狀為U形，截面為30,X70mm，有效消磁面積為70mmX80mm;線圈選擇銅導(dǎo)線線徑為1. 40mm，匝數(shù)為860匝。經(jīng)過消磁，工件該區(qū)段檢測(cè)剩磁量小于lGs。
權(quán)利要求
1、一種工件的消磁方法，其特征在于該方法為(一)通過振蕩電路、單片機(jī)、計(jì)算機(jī)及輔助電路選取方波信號(hào)；(二)將放大電路及推挽電路相連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路；(三)繞制線圈；(四)將方波信號(hào)的輸出端連接在驅(qū)動(dòng)電路上；驅(qū)動(dòng)電路的輸出端連接線圈；(五)將線圈的端面靠近工件，且與工件運(yùn)動(dòng)方向垂直。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件的消磁方法，其特征在于所述方波信 號(hào)為選取的特定頻率、幅度不變的方波信號(hào)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件的消磁方法，其特征在于所述方波信 號(hào)的輸出端是連接在驅(qū)動(dòng)電路的放大電路的輸入端，放大電路的輸出端連接在 推挽電路兩組開關(guān)三極管基極上，驅(qū)動(dòng)電路與線圈兩端是連接在推挽電路的輸 出端。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工件的消磁方法，其特征在于所述線圈的 的鐵芯為工作頻率寬、磁導(dǎo)率高的鐵氧體。
5、 一種工件的消磁裝置，其特征在于它主要由電源、信號(hào)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng) 器及線圈組成，所述的信號(hào)發(fā)生器為方波信號(hào)發(fā)生器；所述的驅(qū)動(dòng)器由電流放 大器和電流推挽器構(gòu)成；信號(hào)發(fā)生器連接驅(qū)動(dòng)器的電流放大器，電流推挽器與 線圈相連接。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工件的消磁裝置，其特征在于所述的電源 為直流電流。
7、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工件的消磁裝置，其特征在于所述線圈的磁芯為鐵氧體。
8、根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工件的消磁裝置，其特征在于所述組件之 間的連接方式是信號(hào)發(fā)生器的輸出端連接在電流放大器的輸入端，電流放大器 的輸出端分別與電流推挽器的兩組的開關(guān)管相連接，電流推挽器的輸出端與線 圈的兩端相連。
全文摘要
本發(fā)明涉及工件的消磁方法及其消磁裝置。該方法選取頻率、幅度不變的方波信號(hào)；將放大電路及推挽電路相連接構(gòu)成驅(qū)動(dòng)電路；驅(qū)動(dòng)電路連接線圈。與該方法相應(yīng)，它的消磁裝置主要由電源、信號(hào)發(fā)生器、驅(qū)動(dòng)器及線圈組成。本發(fā)明方法及裝置所產(chǎn)生不衰的交變磁場(chǎng)不僅可對(duì)靜止工件消磁，還可對(duì)動(dòng)態(tài)工件進(jìn)行連續(xù)性消磁，應(yīng)用范圍廣；并采用鐵氧體為磁芯，并給線圈通入一個(gè)頻率較高、幅度不變的消磁電流，線圈產(chǎn)生的交變磁場(chǎng)可打亂工件的剩余磁疇，消磁效果較好；方法簡(jiǎn)單易行，裝置結(jié)構(gòu)緊湊，解決了該領(lǐng)域消磁難題，有實(shí)用價(jià)值。
文檔編號(hào)H01F13/00GK101593604SQ20091013427
公開日2009年12月2日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者吳一清, 俊 張, 光 胡 申請(qǐng)人:淮陰工學(xué)院