Способ вихретокового контроля материалов

 

Изобретеиие относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для процентного содержания кремния и углерода в образцах из чугуна. Цель изобретения - расширение области применения - достигается за счет снятия информации в виде значения частот баланса в магнитной цепи рабочего к эталонного дифференциально включенных преобразователей при последовательной установке рабочего преобразователя на поверхность материала с наведенными механическими напряжениями и на поверхность с исходной структурой. Процентное содержание кремния и углерода определяется по сз мме и разности частот баланса, это позволяет также повы-- сить точность контроля и проводить раздельный контро;гь кремния и углерода . ил.

COl08 СОВЕТСКИХ

СИФ41ЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБ ВИН (193 ьа (Щ (51)4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

re ДЕЛАМ ИЭСИ КТЕНИй И ОТИЪТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4240946/25-28 (22) 05.05.87 (46) О7.11.88. Вюл. Р 41 (71) Комсомольский-на-Амуре политехнический институт (72) В.И.Чаплыгин и Н.Ф.Потапов (53) 62 1.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 665259, кл. G 01 3 27/90, 1977 ° (54) СПОСОВ ВИХРКтоКОВОГО КонтРОЛЯ

ИАТКРИАЛОВ (57) Изобретение относится к области иеразрушающего контроля и может быть использовано для процентного содержания кремния и углерода в образцах из чугуна. Цель изобретения — расщирение области применения — достигается за счет снятия информации в виде значения частот баланса в магнитной цепи рабочего и зталонного дифференциально включенных преобразователей при последовательной установке рабочего преобразователя на поверхность материала с наведенными механическими напряжениями и на поверхность с исходной структурой. Процентное содержание кремния и углерода определяется по сумме и разности частот баланса, это позволяет также повысить точность контроля и проводить раздельный контроль кремния и углерода. 1 ил.

1 43554

Изобретение относится к измеритель

Йой технике и может быть использова9о для неразрушающего контроля, например процентного содержания кремния 5 и углерода в образцах из чугуна по величине изменения магнитной прониЦаемости и электропроводности его материала при изменении химсостава.

Цель изобретения — расширение обасти применения за счет определения роцентного содержания кремния и уг-ерода в чугуне.

На чертеже представлень! экспериентальные зависимости, псясняющие 15 изическую сущность способа, Способ реализуется следующим образом, На участке материала исследуемого образца создают значительные меха- 29 нические напряжения, стабилизирующие значения проницаемости, например„ на клепом, обработкой на абразиве и др,, ÓñòàíàâëHIiàIoò рабочий преобразователь на этот участок, а эталонный преоб,разователь, дифференциально включенный с рабочим, размещают и диэлектри ческой среде, подключают обмотки воз, буждения к генератору с линейным из менением частоты и частотомеру, а 30

:измерительные — к генератору балан,са, например, компаратору„ плавно изменяют частоту тока возбуждения и в момент нулевого показания индика:тора фиксируют ее значение (частоту баланса), устанавливают рабочий преобразователь на участок материала с исходной структурой, определяют новое значение частоты баланса и по сумме и разности найденных частот ба- pg ланса, например по тарировочному графику, определяют соответственно процентное содержание кремния н углеро1 да.

Физическая сущность способа поясняется экспериментальными зависимое= тямн, приведения на чертеже, на котором обозначены: 1- f g>=g(S; ) з ависимость частоты баланса от процент50 ного содержания кремния на участке поверхности с механически<ми напряжениями при неизменном содержании углерода (С .) 2 — зависимость f =

=(p(S ) ня исходной поверхности мате

55 риала, 3 зависимость f =Q(S 4 ) на исходной поверхности материала; 4 -. зависимость 1- Q(С ):-.а поверхности;

Ci с механическими напряжениями; 5 зависимость f g -fó=ê(S; ); 6 — зависимость fgG-Я =7(С %); 7 - зависиMocTI fgg+fg М,(Б,Х) 3 8 - зависимость ь" =

Частота баланса определяется выражением

fg=K.—

1 где K — постоянный коэффициент; р, — относительная магнитная проницаемость и электропроводность исследуемого материала.

При формировании больших механических напряжений в контролируемой области материала зависимость магнитной проницаемости от напряжений достигает участка насыщения, и возможным влиянием углерода на проницаемость, а следовательно, и на частоту баланса можно пренебречь, поэтому зависимость 4 при изменении углерода, например, в диапазоне от 2,3 до 3,2 (S<=coIIst) определяется главным образом изменением электропроводности под действием изменения: процентного содержания углерода, а на необрабо таином участке материала частота баланса при изменении углерода зависит как от электропроводности, так и магнитной проницаемости (зависимость 3).

Так как влияние проницаемости на частоту баланса преобладаЬт, то зависимость 3 имеет характер противоположной. зависимости 4.

Если изменяется процентное содержание кремния (c=coIIst),то механические напряжения практически не оказывают влияния на электропроводность материала, поэтому зависимости I и 2 идут параллельно друг другу со смещением, вызванным влиянием напряжений на проницаемость материала. Из полученных зависимостей следует, что если сложить зависимости 1 и 2, а также 3 и 4, то по зависимости 7 можно определить процентное содержание кремния, так как влияние углерода на частоту баланса, определяемое зависимостью 8, незначительно. При вычитании зависимостей 3 и 4 можно определить процентное содержание углерода по зависимости б, так как разность частот баланса, полученных на поверхности с напряжениями и без них при различном содержании кремния (зависимости 1, 2), практически постоянна (зависимость 5).

Формула изобретения

Составитель И.Рекунова Редактор Н.Гунько Техред N. Ходанич Корректор H.Васильева

Заказ 5603/19 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 14355

Разработанный вихретоковый частотно-балансный способ эффективно может . быть использован, например, для экспресс-4сонтроля высокопрочного чугу.5 на, химсостав которого определяется процентным содержанием трех основных элементов: углерода и кремния, влияющих на проницаемость и электропроводность материала, и марганца, который 1п влияния на электромагнитные свойства практически не оказывает.

Способ вихретокового контроля материалов,закюпочаюп лйся в том, что дифференциально включенные рабочий и эталонный преобразователи размещают соответственно на поверхности контролируемого материала и В диэлектричес- О кои среде, изменяют частоту тока возбуждения преобразователей и фиксируют значение частоты в момент равенст43

4 ва напряжений на измерительных обмотках преобразователей, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью расширения области применения за счет определения процентного содержания кремния и углерода в чугуне, на участке поверхностного слоя материала создают механические напряжения, величины которых соответствуют достижению в материале неизменного значения магнитной проницаемости, размещают рабочий преобразователь на участке изделия с механическими напряжениями, изменяют частоту тока возбуждения и фиксируют второе значение частоты в момент равенства напряжений на измерительных обмотках преобразователей, по сумме двух значений полученных частот определяют процентное содержание кремния, а по разности этих значений — процентное содержание углерода.