Электромагнитный структуроскоп

 

Изобретение относится к области неразрушающего, контроля и может быть использовано для контроля неоднородности структуры материала. Цель.изобретения - расширение диапазона контролируемых параметров. Для этого используются два жестко связанных между .собой электромагнитных преобразователя 2 и 7, из сигналов сложной формы измерительных обмоток которых с помощью селективных усилителей 3 и 8 вьщеляются напряжения третьей гармоники . На выходе усилителя 4 получают сигнал Uj К afj-K dUj , пропорциональный изменению заяора преобразователями и изделием, а на выходе усилителя 9 - напряжение, пропорциональное структурным изменениям материала изделия и зазору U К,НВ - KgdL. Таким образом осуществляется отстройка от зазора между преобразователями и изделием, а изменение структуры фиксируется индикатором 10. 1 ил. а (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„80„„1 283642 А1

kg 4 С Oi Х 27/90 лэрцщ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ig

E ь":1 :."

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ (21) 3798730/25-28 (22) 06.10.84 (46) 15.01.87. Бюл. № 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб (72) В.Ф.Мелешин, С.JI.Äîáðûíèí и В.Н.Альдебенев (53) 620.179. 14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1037 165, кл. G 01 N 27/90, 1982. (54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СТРУКТУРОСКОП (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля неоднородности структуры материала. Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых параметров. Для этого используются два жестко связанных между собой электромагHHTHblx преобразователя 2 и 7, из сигналов сложной формы измерительных обмоток которых с помощью селективных усилителей 3 и 8 выделяются напряжения третьей гармоники. На выходе усилителя 4 получают сигнал U -К aV -К лН, пропорциональный изменению зазора между преобразователями и изделием, а на выходе усилителя 9. — напряжение, пропорциональное структурным изменениям материала изделия и зазору U =К HB—

K dL. Таким образом осуществляется отстройка от зазора между преобразователями и изделием, а изменение структуры фиксируется индикатором 10.

1 ил.

1283642

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов электромагнитными методами, в частности методом высших гармоник, и может быть использовано для конт- 5 роля неоднородности структуры материала, режимов термообработки изделий в различных областях машиностроения.

Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых параметров за счет возможности контроля деталей с твердостью меньше 250 ед НВ.

На чертеже представлена блок-схе!

5 .ма электромагнитного структуроскопа.

Устройство электромагнитного структуроскопа содержит последовательно соединенные генератор 1, электромагнитный преобразователь 2, селективщ и усилитель 3 и первый сум20 матор 4, включенные между выходом генератора и вторым входом первого сумматора последовательно соединенные

: источник 5 опорного напряжения и фор-25 мирователь 6 сдвига фазы, второй вход которого подключен к выходу селектив ного усилителя 3. г

Кроме того, он содержит последовательно соединенные второй электромагнитный преобразователь 7, жестко свя— занный с первым, и второй селективный усилитель 8, выход которого подключен к второму сумматору 9, второй вход последнего соединен с выходом первого сумматора 4, а его выход — с инди35 катором 10.

Электромагнитный структуроскоп работает следующим образом.

При контроле изменения структурного состояния ферромагнитного материала напряжение с генератора 1 поступает на возбуждающие обмотки электромагнитных преобразователей 2 и 7, из сигналов сложной формы измерительных обмоток которых с помощью селективных усилителей 3 и 8 вьщеляются напряжения третьей гармоники. Напряжение U с селективного усилителя 3, э h1 вьщеленное с электромагнитного преобразователя 2,, установленного на контролируемом объекте .(бурильном замке) в зоне, не подверженной структурным изменениям, где, например, твердость линейно связана с составляющим треть.ей гармоники, поступает на один из входов первого сумматора 4, на другой вход которого поступает напряжение, пропорциональное сдвигу фазы кЧ гармоники, снимаемое относительно источника 5 опорного напряжения, с формирователя 6 сдвига фазы. Источник 5 опорного напряжения, подключенный к генератору 1, преобразует синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы начряжения основной частоты и затем с помощью фильтров, настроенных на частоту третьей гармоники, формирует опорное напряжение.

В первом сумматоре 4 происходит вычитание напряжений фаз и амплитуды

-третьей гармоники, т.е. выходной сигнал сумматора 4 равен:

4 3 3 4 где К, K — масштабные коэффициенты.

При этом напряжение П пропорционально изменению зазора между электромагнитными преобразователями 2 и 7 и изделием в. силу того, что они жестко связаны и это напряжение не зависит от структуры материала.

С электромагнитного преобразователя 7 из напряжения сложной формы селективный усилитель 8 вьщеляет напряжение U, пропорциональное структурным изменениям материала контролируемой зоны и зазору между электромагнитными преобразователями 2 и 7 и изделием:

U — КНВ К L„, где К5, К6 — масштабные коэффициенты;

Н — твердость материала; ьЬ вЂ” изменение зазора.

Далее U поступает на один из входов второго сумматора 9, на другой м вход которого поступает напряжение Ц, пропорциональное изменению зазора дЬ. В сумматоре 9 происходит отстойка от зазора между электромагнитным преобразователем 7 и контролируемым изделием, а изменение структурного состояния фиксируется индикатором 10, подключенным к выходу второго сумматора 9.

Таким образом, измерение структуры изделия, например, части бурильного замка из ст. 40ХН производится по изменению амплитуды третьей гармоники ЭДС накладного электромагнитного преобразователя, которая однозначно связана с. твердостью изделия в широком диапазоне.

Формула изобретения

Электромагнитный структуроскоп, содержащий последовательно соепинен1283642

Составитель И.Рекунова

Редактор М.Циткина Техред,И.Попович Корректор Т.Колб

Заказ 7431/41 Тираж 776 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4

1 ные генератор, электромагнитный преобразователь, селективный усилитель и первый сумматор, включенные между выходом:..генератора и вторым входом первого сумматора последовательно соединенные источник опорного напряжения и формирователь сдвига Лазы, второй вход которого подключен к выходу селективного усилителя, второй сумматор и индикатор, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых параметров, он снабжен последовательно соединенными вторым электромагнитным. преобразователем, жестко связанным с первым, и вторым селективным усилителем, выход которого подключен к второму сумматору, второй вход последнего соединен с выходом первого сумматора,а еговыход -с индикатором.