Способ определения толщины покрытий деталей с ферромагнитной основой

 

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для определения толщины защитных покрытий, нанесенных на ферромагнитную основу. Цель изобретения - повышение точности определения толщины покрытий за счет отстройки от электрофизических свойств основы путем измерения сигналов U<SB POS="POST">1</SB>, U<SB POS="POST">2</SB>, характеризующих шумы Баркгаузена со стороны покрытия детали, на эталонном образце, а затем сигналов U<SB POS="POST">3</SB>, U<SB POS="POST">4</SB>, характеризующих шумы Баркгаузена со стороны основы детали, и эталонного образца с последующей обработкой сигналов по формуле U<SB POS="POST">рез</SB>=[(U<SB POS="POST">1</SB>/U<SB POS="POST">3</SB>)/(U<SB POS="POST">4</SB>/U<SB POS="POST">2</SB>)]U<SB POS="POST">Dэ</SB>, где U<SB POS="POST">(Dэ)</SB> - сигнал, пропорциональный толщине покрытия эталонного образца. Определяемая толщина покрытия коррелирует с полученным значением. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5i)4 с Oi в /06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4383963/25-28 (22) 29.02.88 (46) 23.10.89. Бюл. И 39 (72) В.С.Катык, A.M.Êoðíåeâ, Т.А.Катык и Т.А.Бежан (53) 531.717 ° 11 (088.8) (56) Клюев В.В. и др. Электромагнитный прибор НИП-10 для контроля толщины неферромагнитных покрытий на ферромагнитной основе. — Дефектоскопия, 1971, N 6, с. 118-119. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТОЛЦИНЫ ПОКРЫТИЙ ДЕТАЛЕЙ С ФЕРРОНЯГНИТНОЙ ОСНОВОЙ (57) Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для определения

Изобретение относится к средствам. неразрушающего контроля и может быть использовано для определения толщины защитных покрытий, нанесенных на ферромагнитную основу.

Целью изобретения является повышение точности определения толщины покрытий за счет отстройки от электрофизических свойств основы.

На фиг.1 представлено устройство, реализующее способ определения толщины покрытий; на фиг.2 - рабочая характеристика имитатора толщины покрытия.

Устройство содержит блок 1 намагничивания> электромагнитный преобразователь 2, выход блока 1 соединен с намагничивающей обмоткой 3 электромагнитного преобразователя 2. Измеритель„„SU„, 1516754 А1

2 толщины защитных покрытий, нанесенных на ферромагнитную основу. Цель изобретения — повышение точности определения толщины покрытий за счет отстройки от электрофизических свойств основы путем измерения сигналов

U,, U, характеризующих шумы Баркгаузена со стороны покрытия детали,на эталонном образце, а затем сигналов

U, xaрактеризующих шумы Баркгаузена со cTopoHII основы детали и эталонного образца с последующей обра боткой сигналов по формуле U pp> = — ®,/11,) /(U+/11Л U(dz, rye U(d ) сигнал, пропорциональный толщине lQкрытия эталонного образца. Определяемая толщина покрытия коррелирует с полученным значением ° 2 ил. ная обмотка 4 электромагнитного преобразователя 2 соединена с входом Сл блока 5 обработки и измерения сигна- > ла, пропорционального шумам Баркгаузена, выход которого соединен с переключателем 6, имеющим четыре положе- (,д ния с контактами П1, П2, П3, П4, каждый из которых соединен с соответствующим входом одной из четырех ячеек

7-i0 памяти блока 11 памяти. Выходы ячееек 7, 8 памяти соединены с входами блока 12 деления, а выходы ячеек ф

9 и 10 памяти - с входами блока 13 деления. Выходы блоков 12, 13 деления соединены соответственно с двумя входами блока 14 умножения, третий вход которого соединен с выходом имитатора 15 толщины покрытия, а выход соединен с индикатором 16.

1516754

Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом.

Перед началом работы электромаг5 нитный преобразователь устанавливают на поверхность исследуемой детали со стороны покрытия и устанавливают переключатель 6 в положение П1. В этом положении блок 1 намагничивания с намаг- 10 ничивающей обмоткой 3 электромагнитного преобразователя 2 осуществляет перемагничивание исследуемой детали

17 ° В детали 17 с перекрытием 18 возбуждаются шумы Баркгаузена. Они восtl принимаются измерительной обмоткой

4 электромагнитного преобразователя

2, преобразовываются им в электрический сигнал, пропорциональный шумам

Баркгаузена, который подается на вход блока 5 обработки и измерения сигнала, который выделяет значение электрического сигнала, соответствующее интенсивности магнитного шума, и измеряет это значение. С выхода блока 5 измеренное значение сигнала

U, запоминается ячейкой 7 памяти блока 11 памяти, на вход которой поступает через переключатель 6.

Для дальнейшей работы устройства перемещают электромагнитный преобра зователь на поверхность эталонного образца 19, у которого на ферромагнитную основу из того же материала, что и у исследуемой детали, нанесено покрытие 20 известной толщины d, 35 и устанавливают переключатель 6 в положение П3.

В этом положении блок 1 намагничивания с намагничивающей обмоткой

3 электромагнитного преобразователя о2 осуществляет перемагничивание эталонного образца 20. При этом в образце 20 с покрытием 19 возбуждаются шумы Баркгаузена . Они воспринимаются измерительной обмоткой 4 электромагнитного преобразователя 2, преобразовываются в электрический .сигнал, пропорциональный шумам

Баркгаузена в эталонном образце с покрытием, который подается на вход блока 5, выделяющий значение электрического сигнала, соответствующее интенсивности магнитного шума, и измеряет это значение. С выхода блока 5 измеренное значение сигнала У запоминается ячейкой 10 памяти блока

7 памяти, на вход которой поступает через переключатель 6.

Далее устанавливают электромагнитный преобразователь на поверхность исследуемой детали 18 со стороны, где покрытие отсутствует. Область, в которой устанавливают преобразователь, должна находиться на минимальном расстоянии от области ранее проведенного измерения, т.е. центр ее должен находиться на линии, перпендикулярной поверхности области с ферромагнитным покрытием и проходя-, щей через центр этой области.

Переключатель 6 устанавливают в положение И2. 8 этом положении блок

1 Намагничивания с намагничивающей обмоткой 3 электромагнитного преобразователя 2.осуществляет перемагничивание исследуемой детали 18 ° При этом в детали 18 возбуждаются шумы

Баркгаузена. Они воспринимаются измерительной обмоткой 4 электромагнитного преобразователя 2, преобразовываются им в электрический сигнал, пропорциональный шумам Баркгаузена, в исследуемой детали без покрытия

17, который подается на вход блока

5. Блок 5 выделяет значение электрического сигнала, соответствующее интенсивности магнитного шума, и измеряет это значение. С выхода блока

5 измеренное значение сигнала U запоминается ячейкой 9 памяти блока

7 памяти, на вход которой поступает через переключатель 6.

Для дальнейшей работы устанавливают электромагнитный преобразователь на поверхность эталонного образца 20 со стороны, где покрытие отсутствует, и устанавливают переключатель 6 в полажение П4. В этом положении блок 1 намагничивания с намагничивающей обмоткой 3 электромагнитного преобразователя 2 осуществляет перемагничивание эталонного o6" разца 20. При этом в эталонном образце 20 возбуждаются шумы Баркгаузена.

Они воспринимаются измерительной обмоткой 4 электромагнитного преобразователя 2, преобразовываются им в электрический сигнал, пропорциональный шумам Баркгаузена в эталонном образце без покрытия 19.

Блок 5 выделяет значение электрического сигнала, соответствующее интенсивности магнитного шума, и измеряет это значение. С выхода блока 5 измеренное значение сигнала U запоминается ячейкой 10 памя5 15167 ти блока 11 памяти, на вход которой поступает через переключатель 6.

Из ячеек 7, 8 памяти значения сигналов U, и U поступают на входы блока 12 деления. В результате этого на вы5 ходе блока 12 си гнал пропорционален отношению U,/V . Из ячеек 9, 10 памяти значения сигналов U и U поступают на входы блока 13 деления.

В результате этого на выходе блока

13 сигнал пропорционален отношению

U /Uq. С выходов блоков 12, 13 деления сигналы поступают на входы блока

14 умножения, на третий вход которого подан сигнал U(d ) с выхода имитатора 15 толщины покрытия. При этом на выходе, блока 14 умножения сигнал пропорционален значению

54

Формула

Способ определения толщины покрытий деталей с ферромагнитной основой, заключающийся в том, что электромагнитный преобразователь устанавливают на деталь со стороны покрытия, измеряют и запоминают значения наведенного в преобразователе электрического сигнала U,, соответствующего интенсивности магнитного шума, перемещают электромагнитный преобразователь на поверхность эталонного образца из ферромагнитного материала с покрытием известной толщины, имеющим электрофизические свойства, близкие к электрофизическим свойствам измеряемого покрытия, измеряют и запоминают значения электрического сигнала соответствующего интенсивности магнитного шума, получают отношение

U /U первого результата измерения к второму и используют полученное отношение для определения толщины покрытия, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определения толщины покрытий, электромагнитный преобразователь дополнительно устанавливают на деталь со стороны основы в области, находящейся на минимальном расстоянии от области проведенного ранее измерения, измеряют и запоминают значе ие электрического сигнала 0, соответствующего интенсивности магнитного шума в данной области, перемещают электромагнитный преобразователь на поверхность эталонного образца со стороны основы в область, находящуюся на минимальном расстоянии от области проведеНного ранее измерения, измеряют и запоминают значение электрического сигнала U„ соответствующего интенсивности магнитного шума в данком области, получают отношение

U„/U3 второго результата к первому, а толщину покрытия определяют из U U соотношения - -+d, где Й вЂ” тол"э э .щина покрытия эталонного образца.

45

U U 20

- x —, хЦ(Д ), "э

Имитатор толщины покрытия представляет собой высокостабилизированный регулируемый источник напряжения, на выходе которого значение электрического сигнала может быть выставлено.прямо пропорциональным толщине покрытия на эталонном образце с требуемой точностью. Пример рабочей характеристики имитатора толщины покрытия, представляющей собой зависимость выходного сигнала U(d ) от толщины эталонного покрытия dz, показан на фиг.2 и может быть описан уравнением 35

U(d ) - К, d

В где К = 1 в - коэффициент передачи мм имитатора 15 толщины покрытия.

В результате индикатор 16 зафиксирует значение сигнала, пропорциональное значению

Ц . .,, U(d )

U U реэ и - 11 э э

Определяемая толщина покрытия детали с ферромагнитнои основой коррелирует с полученным значением сигнала U yes б и зобр ет ения

1516754

19

Е0

vy,, Составитель И.Кесоян

Техред 1.0л шнык Корректор О. Ципле

Редактор Н. Гунько

Заказ 6371/37 Тираж 683 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Укгород, ул. Гагарина, 101