Способ структуроскопии ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится х неразрушающему контролю ферромагнитных материалов электромагнитными методами и может быть использовано при контроле структуры. Цель изобретения - повышение чувствительности контроля - достигается путем более полного использования информации о нелинейных магнитных свойствах контролируемого материала Сигналы, снимаемые с сопротивления 3 и катушки 4, поступают в блок 5 выделения одной из высших гармоник и определения их активной и реактивной составляющих. Полученные на его выходе сигналы Ua, Up, Ea. Ep преобразуются по формуле Е 1аОа + IpUp, где Ua, Up - активная и реактивная составляющие выделенной гармоники напряжения на омическом сопротиплении 3; U и 1Р - активная и реактивная составляющие выделенной гармоники ЭДС с катушки 4 Величина Е отображается индикатором 7 2 ил. w Ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G < 1 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 1 (21) 4624330/28 (22) 17.11.88 (46) 15,02,91, Бюл. № 6 (71) Специальное конструкторско-технологическое бюро "Наука" СО АН СССР (72) P.Е. Ершов, Т,Г, Иваненко, Ю.Н. Захаров и П.И. Курпяков (53) 620.179.14 (088,8) (56) Грушка К. Применение гармонического анализа для контроля ферромагнитных материалов. — Дефектоскопия. 1983, ¹ 6, с. 3-15.

Авторское свидетельс1во СССР № 129377, кл, G 01 N 27/90, 1960. (54) СПОСОБ СТРУКТУРОСКОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ MATE ÐÈÀ JIO (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материа„„5Ц„„1627971 А1 лов электромагнитными методами и может быть использовано при контроле структуры, Цель изобретения — повышение чувствительности контроля — достигается путем более полного использования информации о нелинейных магнитных свойствах контролируемого материала. Сигналы, снимаемые с сопротивления 3 и катушки 4, поступают в блок 5 выделения одной из высших гармоник и определения их активной и реактивной составляющих, Полученные на его выходе сигналы Оа, Up, Еа. Ер преобразуются по формуле Е = !аОа + IpUp, где Ua, Up— активная и реактивная составляющие выделенной гармоники напряжения на омическом сопротивлении 3; 1а и Ip — активная и реактивная сс ставляющие выделенной гармоники ЭДС с катушки 4. Величина Е отображается индикатором 7. 2 ил, 1627971

50

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных мэтериапов электромагнитными методами и может най и применение при контроле структуры путем определения глубины, например, ТВЧ вЂ” закаленногс слоя на поверхности чугунных изделий, Цель изобретения — повышение чувствительности контроля, достигается путем более полного использования информации о нелинейности магнитных свойств контро1и! уемого материала, На фиг. 1 представлена блок — схема устройства для реализации способа; на фиг. 2— прямые, карактериэующие зависимость выходных сигна в от глубины ТВЧ вЂ” закаленного слоя чугунных изделий; прямая 1 иллюстрирует предлагаемый способ, прямая 2 — способ — прчтоть,п.

Устройство содержит источник 1 намэгничивающего напряжения, преобразователь, содержащий в своей цепи намагничивающую катушку 2, омическое сопротивление 3, равное индуктивному сопротивлению намагничивающей катушки 2, измерительную катушку 4, блок 5 выделения одной из высших гармоник и определение их активных и реактивных составляющих, блок 6 для вычисления энергии намагничивания, индикатор 7, Способ осуществляется следующим образом.

При помог,и намагничивающей катушки 2 преобразователя в контролируемом изделии 8 возбуждается переменнче поле, величина которого определяется напряжением на омическом сопротивлении 3. Величина же магнитного потока опредепеяется

ЭДС, возникающей в измерительной катушке 4. Сигналы, снимаемые с сопротивления

3 и катушки 4, поступают в блок 5, где иэ них выделяется одна из высших гармоник и опред ляются ее активная и реакт1вная составляющие, Все четыре сигнала (0а, Up, I, ! ) иэ блока 5 поступают в блок 6, результаты вычислений с которого поступают на индикатор 7, Вычисление проводи-ся по формуле

Е = !а4а + IpUp, где Оа, Up — активная и реактивная составляющие выделенной ra; моники напряжения на омическом сопротивлении 3; ! а и !р — активная и реактивная составляющие выделенной гармоники ЭДС с катушv.è 4.

Прямая 1 на фиг. 2 иллюстрирует зависимость Е от глубины бэ ТВЧ-закаленного слоя контролируемого иэделия. Коэффициент линейной корреляции между Е и бэ ! чвен — 0,863 + 0,05, При изменении бэ от 1,4 мм до 3,7 мм Е изменяется в 4,36 раза. Для сравнения на прямой 2 показана зависимость реактивной составляющей (!щ вторичной ЭДС (выходной сигнал способа — прототипа) от дэ. Коэффициент линейной корреляции между IR u с!э намного выше и равен — 0,085й0,04, но при изменении дэ от 1,4 мм до 3,7 мм UR меняется в 1,76 раза, т, е, чувствительность Е к глубине закалки в 2,48 раза выше, чем чувствител ь н ость.

Таким образом, за счет более полного использования информации о нелинейности магнитных свойств чувствительность контроля увеличивается в два с половиной раза.

Формула изобретения

Способ структуроскопии ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что контролйруемое иэделие намагничивают переменным полем с помощью преобразователя, содержащего в своей цепи намагничивающую и измерительную катушки, определяют вторичную ЭДС в измерительной катушке, выделяют одну иэ ее высших гармоник, определяют активную и реактивную составляющие этой гармоники и используют их дпя оценки структуры изделия, и т л и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения чувствительности контроля, дополнительно определяют напряжение на омичзском сопрсгивлении, выделяют одну иэ его высших гармоник и определяют активн о и реактивную составляющие этой гармоники, омическое сопротивление в цепи преобразователя выбирают равным его индуктив оиру сопротивлению для выделения гармоники, а за выходной сигнал для контроля принимают величину

Е = !а0а + IpUp, где I>, Ip — активная и реактивная составляющие выделенной гармоники вторичной

ЭДС:

Ua, Up — активная и реактивная составляющие той же гармоники напряжения на сопротивлении.

1627971 усл.

700

Я,4

2,2 2,6

Фиг. 2

3,0

1,8

Составитель П. Шкатов

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н. Ревская

Редактор М, Товтин

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, улЛ агарина, 101

Заказ 337 Тираж 395 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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