Способ контроля остаточных напряжений в немагнитных металлических изделиях

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля остаточных напряжений в немагнитных металлических изделиях в их поверхностных слоях, упрочненных поверхностно-пластическим деформированием. Цель изобретения - повышение достоверности контроля изделий с повышенно-пластическим деформированием. Цель достигается путем сравнения реакций вихревых токов с разной глубиной проникновения. Предварительно выбирают частоты f_H и f_B, обеспечивающие глубину проникновения вихревых токов низшей частоты f_H в 2 - 3 раза больше глубины δ_п поверхностно обработанного слоя и глубину проникновения токов высшей частоты f_B, не превышающею δ_п. С помощью измерителя 3 разности фаз и индикаторного прибора 5 измеряют сигнал U₀ на необработанном образце и U_H на контролируемом участке. С помощью измерителя 4 и индикаторного прибора 5 измеряют сигнал U_B на частоте f_B. По отношению сигналов U_H/U_B и (U₀ - U_H)/U_B судят об остаточных напряжениях. 1 з.п., ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля остаточных напряжений в немагнитных металлических изделиях в их поверхностных слоях, упрочненных поверхностно-пластическим деформированием. Цель изобретения повышение достоверности контроля изделий с поверхностно-пластическим деформированием, что достигается путем сравнения реакций вихревых токов с разной глубиной проникновения. На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит двухчастотный генератор 1 гармонического напряжения, вихретоковый преобразователь 2, подключенный входом к выходу генератора 1, измерители 3 и 4 разности фаз, настроенные на измерение сигналов высшей и низшей частот соответственно, индикаторный прибор 5 и источник 6 опорного сигнала, переключатели 7 и 8. Выходы генератора 1 и вихретокового преобразователя 2 через переключатель 7 поочередно подключаются к сигнальному и опорному входам измерителей 3 и 4 разности фаз. Выходы измерителей 3 и 4 разности фаз через переключатель 8 поочередно подключаются к индикаторному прибору 5. Предлагаемый способ контроля остаточных напряжений в немагнитных металлических изделиях реализуется следующим образом. Предварительно в соответствии с известными соотношениями электродинамики выбирают низшую частоту f_H, обеспечивающую проникновение вихревых токов на глубину, в 2 3 раза превышающую δ_п поверхностно обработанного слоя, и высшую частоту f_B, обеспечивающую проникновение вихревых токов на глубину, не превышающую δ_п. Затем размещают вихретоковый преобразователь 2 на образцовом необработанном изделии и на выходе индикаторного прибора 5 регистрируют опорное напряжение U₀. Одновременно регулируют чувствительность измерителя 3 разности фаз, добиваясь на выходе индикаторного прибора 5 напряжения U₀, соответствующего реакции вихревых токов частоты f_B. Таким образом устанавливается одинаковая чувствительность измерения сигналов высшей и низшей частот, соответствующая условию U_H/U_B 1, где U_H и U_B сигналы высшей и низшей частот соответственно. Величину U₀ устанавливают в источнике 6 опорного сигнала. После этого выполняют операции, связанные с измерением на контролируемом объекте. Устанавливают вихретоковый преобразователь 2 на поверхности контролируемого объекта, измеряют на частотах f_H и f_B сигналы U_H и U_B соответственно с помощью измерителей 3 и 4 разности фаз и индикаторного прибора 5. С помощью источника 6 опорного сигнала формируют сигнал U₀ U_H. По совокупности измеренных сигналов судят об остаточных напряжениях, возникающих в поверхностно-обработанных слоях. Характер остаточных напряжений определяют по отношению U_H/ U_B: при U_H/U_B > 1 остаточные напряжения сжимающие, при U_H/C_B <1 растягивающие. Величину напряжений, усредненных в контролируемом слое, определяют по отношению к

Формула изобретения

1. Способ контроля остаточных напряжений в немагнитных металлических изделиях, заключающийся в том, что возбуждают в контролируемом изделии вихревые токи при двух различных распределениях их плотности в зоне контроля, определяют реакцию вихревых токов при каждом распределении их плотности, формируют напряжения, функционально связанные с полученными реакциями вихревых токов, и по отношению этих напряжений судят об остаточных напряжениях, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля изделий с поверхностно-пластическим деформированием, выбирают низшую частоту f_н, обеспечивающую проникновение вихревых токов на глубину, в 2 3 раза превышающую глубину δ_п поверхностного обработанного слоя, и высшую частоту f_в, обеспечивающую проникновение вихревых токов на глубину, не превышающую δ_п, задают величину опорного сигнала U_о, соответствующего реакции вихревых токов низшей частоты от необработанного изделия, возбуждают вихревые токи высшей и низшей частот в контролируемом изделии, измеряют с помощью измерительного устройства вносимые вихревыми токами сигналы U_в на частоте f_в и U_н, на частоте f_н, а в качестве напряжений, функционально связанных с реакциями вихревых токов, используют сигналы U_н, U_о-U_н и U_в. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительно с помощью необработанного контрольного образца регулируют чувствительность измерительного устройства на высшей и низшей частотах до получения соотношения U_н/U_в 1.

РИСУНКИ

Рисунок 1