Способ контроля физико-механических параметров изделий из ферромагнитных материалов

 

Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля физико-механических параметров ферромагнитных объектов. Повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния зазора между поверхностью изделия и индуктивным преобразователем достигается благодаря настройке резонансного контура, включающего индуктивный преобразователь. Изменением частоты генератора 1 и изменением емкости конденсатора 7 добиваются неизменных показаний индикатора 6 при взаимодействии индуктивного преобразователя 2 с объектом контроля и его работе на "холостом" ходу. С помощью блока 8 измерения частоты и блока 9 измерения емкости измеряют варьируемые параметры при достижении этого условия и по полученным величинам емкости и частоты оценивают физико-механические параметры объекта контроля. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др 4 G 01 N 27/90

g " (Р f! I. ;„ ";.Ц II !!3 " . ъ. с ... >,1jg)1I

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (61) 1259174 (21) 4333149/25-28 (22) 23.11.87 (46) 07.08.89 . Бюл. N - 29 (71) И!ахтинский технологический институт бытового обслуживания (72) В.И.Богданов и F.,В.Богданова (53) 620.179.14 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1259174, кл. С 01 N 27/90, 1986.

1 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРАИЕТРОВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТН11Х МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля физико-механических параметров ферромагнитных объектов. Повышение достоверности

„,Я0„„1499215 A 2 контроля за счет уменьшения влияния зазора между поверхностью изделия и индуктивным преобразователем достигается благодаря настройке резонансного контура, включающего индуктивный преобразователь. Изменением частоты генератора 1 и изменением емкости . конденсатора 7 добиваются неизменных показаний индикатора 6 при взаимодействии индуктивного преобразователя

2 с объектом контроля и его работе на "холостом" ходу. С помощью блока

8 измерения частоты и блока 8 измерения частоты и блока 9 измерения емкости измеряют варьируемые параметры для достижения этого условия и по полученным величинам емкости и частоты оценивают физико-механические параметры объекта контроля. 1 ил.

149921 . Изобретение относится к неразрушающему контролю, может быть использовано для контроля физико;механических параметров ферромагнитных

5 электропроводящих объектов и является усовершенствованием изобретения по авт, св. Р 1259174.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет умень- 10 шения влияния зазора между. поверхностью изделия и индуктивным преобразователем путем настройки резонансного контура, включающего индуктивный преобразователь. 15

На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит генератор 1 с регулируемой частотой, соединен- 20 ные последовательно параметрический индуктивный преобразователь 2, ключ

3 и эталонный резистор 4, подключенные к выходу генератора 1.с регулируемой частотой, соединенные последовательно амплитудный детектор 5, Подключенный к эталонному резистору

4, и индикатор 6. Устройство содержит также компенсирующий конденсатор

7 с переменной емкостью, подключенный параллельно последовательно соединенным индуктивному преобразователю

2 и ключу 3, блок 8 измерения частоты, подключенный к генератору 1 с. регулируемой частотой, и блок 9 изме- 35 рения емкости, подключенный к компенсирующему конденсатору 7, Измерения по предлагаемому способу осуществляют следующим образом, В переменное поле индуктивного 40 преобразователя. 2 помещают контролируемое изделие. Изменением частоты питающего генератора 1 при неизменном на его выходе напряжении и изменением величины емкости компенсирующего кон- 45 денсатора 7 добиваются такого состояния, когда при работающем ключе

3 прекращаются колебания стрелки. индикатора 6 одновременно при двух положениях контролируемого изделия— в переменном магнитном поле индуктивного преобразователя 2 и вне его.

В этот момент прекращают изменять частоту генератора 1 и величину емкости компенсирующего конденсатора

7, и при помощи блока 8 измерения частоты измеряют рабочую частоту генератора 1, а при помощи блока 9 измерения емкости — величину емкос5 4 ти компенсирующего конденсатора 7.

По величине емкости компенсирующего конденсатора 7 и частоте генератора

1 судят о физико-механическмх параметрах контролируемых изделий из ферромагнитных материалов.

Физическое обоснование достигаемого эффекта заключается в следующем..

Взаимодействие электромагнитного поля индуктивного преобразователя 2 с контролируемым объектом приводит к изменению активной и реактивной составляющих полного сопротивления, которые зависят от частоты возбуждающего тока и физико-механических параметров контролируемых изделий, электропроводности, магнитной проницаемости, геометрических размеров, температурных полей, зазора и др.

Реактивная составляющая вносимого сопротивления при размещении индуктивного .преобразователя 2 на ферромагнитном материале (в отличие от немагнитных ) может изменять знак в зависимости от значения обощенного параметра, Обобщенным параметром при электромагнитном контроле ферромагнитных материалов является величина ,„Па aIllI< 1 о фт Г х где D — диаметр эквивалентного контура вихревых токов, и;

Я = 2ЯХ вЂ” круговая частота возбуждения вихревых токов, 1/с;

-7

1= р 4 ii lO — магнитная проницаемость вакуума„

1 — относительная магнитная ..

Ь проницаемость материала; р о- обобщенный параметр при контроле..немагнитных материалов (7 — удельная электрическая проводимость материала, см/м, При малых значениях вносимая реактивная составляющая положительная, при больших значениях Р т от-, рицательная. Можно подобрать такое значение путем изменения частоты возбуждающих токов, при котором внесенная реактивная составляющая полного сопротивления индуктивного преобразователя окажется равной:нулю

XI,SII= О °

Измерение физико"механических па раметров ферромагнитных материалов и изделий при выполнении двух услоФормула изобретения

Предлагаемый способ контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов и изделий имеет

С ос тави тель П. 1Чка то в

Редактор И.Горная Техред М.Дидык

Корректор M.Васильева

Заказ 4683/41 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101 вий: 2Х = Х, что обеспечивает температурную стабильность и Х< ц = — О, что обеспечивает отстройку от зазора, возможно только при изменении одновременно двух параметров контроля — частоты возбуждающих токов индуктивного преобразователя 2 и величины емкости компенсирующего конденсатора 7. При выполнении усло— вия Х „ = О реактивная составляющая полного сопротивления индуктивного преобразователя остается неизменной, если удалить из его электромагнитного поля контролируемое изделие из .ферромагнитного материала, Индикатор 6 показывает величину падения напряжения на эталонном резисторе 4,.пропорциональную току до разветвления цепей индуктивного преобразователя 2 и компенсирующего конденсатора 7 с переменной емкостью.

В момент выполнения равенства удвоенной величины сопротивления индуктивного преобразователя 2 величине реактивного сопротивления компенсирующего конденсатора 7, т.e. 2Хь = Х, и одновременно выполнения равенства нулю вносимого реактивного сопротивления индуктивного преобразователя

2, т,е. Х ь „ = О, которое определяется при работающем ключе 3 и двух положениях контролируемого изделия— в электромагнитном поле индуктивного преобразователя 2 и вне его, колебания стрелки индикатора 6 отсутствуют.

992I5

6 большую надежность контроля за счет уменьшения влияния зазора между контролируемым иэделием и индуктивным

5 преобразователем. Это связано с тем, что измерения проводятся при таких значениях обобщенного параметра Р> когда возможно выполнение условия

Х ь з„ = О. При этих значениях влияние зазора сказывается в основном на активной составляющей. полного сопротивления индуктивного преобразователя, Изменение активной составляющей полного сопротивления индуктивного преобразователя не нарушает равенства 2Х1, = Х при выполнении условия

XI,8H= О °

Способ контроля физико-механических параметров изделий иэ ферромагнитных материалов по авт. св.

Р 1259174, отличающийся

26 тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшения влияния зазора между-поверхностью изделия и индуктивным преобразователем, изменяют частоту тока, питающе30 го параметрический индуктивный преобразователь, измеряют реактивную составляющую сопротивления, вносимого в параметрический индуктивный преобразователь, регулируют величину реактивного сопротивления Х конден35 сатора, фиксируют момент равенства измеренной величины нуля при одновременном выполнении условия 2Х =

= Х, после чего определяют величину

40 информативного параметра,