Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРрВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержсотее источник импульсного тока, включенный в его цепь намагничивающий элемент в виде соленоида, размещенного в цилиндрическом электропроводящем корпусе , феррозонд, установленный внутри соленоида, и блок индикации сигнала феррозонда, отличающееся тем, что, с целью повьвиения надежности контроля, оно снабжено пластиной из электропроводящего немагнитного материала, размещенной на рабочем торце соленоида, и коммутатором , служащим для поочередного подключения к источнику импульсного тока соленоида и электропроводящей пластины. (О со to N9

..SU„„1132212 A

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

COUW

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪЙ

Ц .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,,.::;./

К ABT0PCHCNAf СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙр содержащее источник импульсного тока, включенный (21) 3632280/25-28 (22) 23.05.83 (46) 30 ° 12.84. Бюл. Р 48 (72) В.А.Франюк и Л.Ф.Иванькович (53) 620.179.14(088.8) (56) 1.Авторское свидетельство СССР

9 587385, кл. G 01 N 27/80, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

9 331303, кл. G 01 N 27/80, 1969 (прототип) в его цепь намагничивающий элемент в виде соленоида, размещенного в цилиндрическом электропроводящем корпусе, феррозонд, установленный внутри соленоида, и блок индикации сигнала феррозонда, о т л и ч а ю щ е— е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено пластиной иэ электропроводящего немагнитного материала, размещенной на рабочем торце соленоида, и коммутатором, служащим для поочередного подключения к источнику импульсного тока соленоида и электропроводящей пластины.

1132212

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для магнитного неразрушающего контроля физикомеханических свойств ферромагнитных иэделий. 5

Известно устройство для контроля физико-механических свойств ферромагнитиков, содержащее. источник постоянного тока, электронный коммутатор, намагничивающую систему, выполненную в виде двух взаимно перпендикулярных П-образных магнитопроводов с размещенными на них обмотками питания, соединенными независимо друг от друга через электронный коммутатор с источником постоянного тока, феррозондовый преобразователь, установленный в плоскости полюсов магйитопроводов и соединенный через электронный коммутатор с индикатором. С помощью данного устройства измеряют остаточную намагниченность иэделия и по ней судят о твердости

CU.

Недостатком этого устройства является ограниченность области применения для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, поскольку с его помощью можно измерять только твердость.

Наиболее близким по технической 30 сущности к изобретению является устройство для контроля физико-ме" ханических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник импульсного тока, включенный в его цепь 35 намагничивающий элемент в виде соле(иыоида, размещенного в цилиндрическом электропроводящем корпусе, феррозонд, установленный внутри соленоида, и блок индикации сигнала фер- 40 розонда(.21 .

Недостатком указанного устройства является ограниченные информативность и надежность контроля из-эа использования для контроля только нормаль- 45 ной составляющей индукции поля намагничивания. Это позволяет устройству определять только один параметр ферромагнитного изделия, например, твердость.

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем,. что устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник импульсного токау включеннный в его цепь намагничивающий элемент в виде соленоида, размещенного в цилиндрическомэлектропроводящем корпусе, феррозонд, установленный внутри соленоида, и блок индикации сигнала феррозонда, снабжено пластиной из электропроводящего немагнитного материала, размеценной на рабочем торце соленоида, и коммутатором, служащим для поочеред- g5 ного подключения к источнику импульсного тока соленоида и электропроводящей пластины.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — график зависимости отношения тангенса угла наклона кривых ЭДС при заданных напряжениях. к тангенсу угла наклона ненагруженного образца в функции механических напряжений для образцов из стали 10.

Устройство содержит металлический корпус 1, намагничивающий соленоид 2, располагаемый над контролируемым изделием 3, феррозонд 4, расположенный внутри соленоида 2 в зоне действия нормальной составляющей остаточной намагниченности контролируемого участка изделия, пластину 5 из электропроводного немагнитного материала (например, медь, бронза, алюминий), расположенную на нижнем (рабочем) торце соленоида 2, источник б импульсного тока, к которому посредством коммутатора 7 подключают попеременно соленоид 2 и пластину 5, блок 8 индикации сигнала феррозонда. Соленоид 2 заключен в металлический кожух, служащий для концентрации магнитного. потока.

Толщина прокладки выбирается в зависимости от плотности протекающего через нее тока и его продолжительности.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое изделие 3 из ферромагнитного материала локально намагничивается перпендикулярно поверхности контролируемого участка с помоцью соленоида 2. Феррозондом 4 определяется величина нормальной составляющей остаточной индукции контролируемого участка изделия 3, сигнад от которой регистрируется блоком

8 индикации. Затем через пластину 5 пропускается электрический ток, поступающий с источника б импульсного тока посредством коммутатора 7. Проходяций через пластину 5 ток создает магнитное поле вдоль пластины 5. В контролируемом участке изделия возникает магнитное поле, параллельное поверхности иэделия. Возникающее . магнитное поле при пропускании тока через пластину 5 изменяет нормальную составляющую остаточной индукции и тем больше, чем больше величина тока, проходяцего через пластину 5.

Воздействие этого магнитного поля на изменение вертикальной составляющей подобно воздействию механических напряжений. Магнитное поле пластины 5 уменьшает индукцию контролируемого участка изделия. Это фиксируется феррозондом 4. Сигнал с феррозонда 4 пропорциональный остаточной индукции, подается на блок 8 индикации i 32212

0,5

6кГ/ми

Фиг.2

Составитель В.Филинов

Техредж.Кастелевич Корректор А.Тяско

Редактор К.Волощук

Подписное

Заказ 9783/37 Тираж 822

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная, 4

Методика контр<Юля устройством заключается в следующем.

Образец иэ исследуемого материала помещается в испытательную машину и прикладывается известное механическое напряжение. После этого наносит=

5 ся с помощью устройства магнитный след, индикатором блока 8 отмечается величина сигнала, пропорционального вертикальной составляющей остаточной индукции. Затем через пластину

5 пропускается постепенно увеличивающийся ток и блоком 8 индикации регистрируется значение сигнала, строится график зависимости ЭДС сигнала от величины тока, проходящего через плас- 15 тину 5. После этого иэделие размагничивается, прикладывается другое известное напряжение, наносится магнит- ный след, затем пропускается через прокладку ток, и блоком 8 проиэво° дится регистрация сигнала, пропорционального остаточной намагниченности. Такая операция проводится и для других значений напряжений. По. полученным данным строятся графики зависимости величины ЭДС сигнала от величины тока, пропускаемого через прокладку, при заданных величинах механических напряжений. Для оценки механических напряжений по полученным данным строится график зависимости отношения тангенса угла наклона кривых при заданных напряжениях к тангенсу угла a(о наклона кривой ненагруженного образца в функции механических напряжений, угол 4 отсчитывается по отношению к оси ординат, На фиг.2 в качестве примера приведен график такой зависимости для образца иэ стали 10. Градуировочные графики строятся для образцов такой же структуры, как и для контролируемых изделий. Так оцениваются механические напряжения, а твердость изделий оценивается по величине начального значения остаточной намагниченности беэ приложения магнитного поля, создаваемого током, проходящим через прокладку.

Таким образом, в,предлагаемом устройстве наряду с сигналом ЭДС от нормальной составляющей индукции в ферромагнетике используется информация и .о параллельной иэделию составляющей индукции. Последнее позволяет совместно с измерением твердости ферромагнитика контролировать механические напряжения, повышая надежность контроля.