Способ неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при контроле изделий машиностроения и других отраслей Цель изобретения - повышение достоверности и информативности контроля за счет определения также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии - достигается благодаря тому, что с помощью эталонных образцов получают зависимость Ui(hi) величины сигнала преобразователя от расстояния h, до поверхности основы контролируемое изделия, за заданное значение сигнала принимают величину Ua, полученную при перемещении преобразователя на расстояние ДЬ от поверхности контролируемого изделия, при котором сигнал преобразователя начинает возрастать после прохождения минимальной величины, измеряют величину Do сигнала преобразователя при установке на поверхность контролируемого изделия и величину Us после чего используя величины U3 и h, с помощью зависимости Ui(hi) определяют толщину hg покрытия, а контролируемые физико-механические параметры определяют по величине Uo с учетом hg 2 ил (Л С

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s»s G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ.

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 (21) 4823697/28 (22) 07.05,90 (46) 15.07.92. Бюл, М 26 (71) Самарский авиационный институт йм. а к ад. С, П. Королева (72) Д.Б.Красинский, В.Н.Буров и А,И,Меркулов (53) 620-179, 14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 954869, кл. G 01 К 27/90 1982

Авторское свидетельство СССР

N. 903756, кл, 6 01 N 27/90, 1982. (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛ И Й (57) Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле изделий машиностроения и других отраслей. Цель изобретения — повышение достоверности и

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при контроле изделий машиностроения и других отраслей.

Известен способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в там, что осуществляют продольное намагничивание контролируемого изделия, например, помещая ега между полюсами электрамагнита, формируют сигнал на выходе катушки индуктивности с магнитопроводом, изменяя направление силовых линий магнитного поля, и па уровню сигнала (в данном случае

„„5U„„1748040 А1 информативности контроля за счет опреде. ления также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии — достигается благодаря тому, что с помощью эталоегных образцов получают зависимость

UI(hI) величины сигнала преобразователя от расстояния hi до поверхности основы контролируемого изделия; за заданное значение сигнала принимают величину U, полученную при перемещенйи преобразователя на расстояние Ah ог поверхности контролируемого изделия, при котором сигнал преоб: разователя начинает возрастать после прохождения минимальной величийй, измеряют величину 4 сигнала преобразователя при установке "на поверхность контролируемого изделия и величйну U3, по. сле чего, используя величйны U3 и h, с помощью зависимости VI(hI) определяют толщину hg покрытия, а контролируемые физико-механические параметры определяют по величине U с учетом hg, 2 ил.

QQ максимального) определяют контролируемый параметр (в данном случае ориентацию +

1 дефекта), . -, . С

Недостатком способа является его низкая точность, так как на результат контроля

I влияет изменение зазора между магниточувствительным элементам и контролируемым изделием, а также невозможность измерения второго параметра, например толщйны диэлектрического покрытия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ неразрушающето контроля физика-механических свойств ферромагнитных изделий, 1748040

35 заключающийся в ом, что осуществляют продольное намагничивание изделия, устанавливают преобразователь сердечником нэ поверхность изделия, преобразователь перемещают по нормали к поверхности изделия в точке контроля до достижения сигналом заданного значения (в данном случае минимального), сравнивают сигнал с пол ученной с помощью эталонных образцов ээвисимостью и по результату сравнения определяат контролируемый параметр, Недостатком этого способа является низкая точность измерения физико-механических свойств ферромагнитных изделий иэ-зэ сло>кности измерения минимального значения сигнала, э также невозможности измеренйя такого параметра, как толщина диэлектрического покрытия, Цель,а изобретения является повышение достоверности и информативности контроля за счет апрeделeйия также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии.

Постэвленнэя цель дастлгается тем, что в способе нерэзрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающемся в том, что контролируемое изделие продольно нэмэгничлвэют, перемещэют индуктивный преобразователь по нормали от поверхности кантоолируемаго изделия до достижения сигналом зэданного значения, сравнивают сигнал с полученной с помогцью эталонных образцов зависимостью и учитывают результаты сравнения при ойределении контролируе мых параметров, с помощью эталонных образцов получают зависимость 0 (гл) величины сигнала преобразователя от расстояния h до поверхности основы контраллруемого изделия, за заданное значение сигнала принимают величину U, полученную при перемещении преобразователя на расстояние ЛЬ от поверхнОсти контролируемого изделия., при котором сигнал преобразователя начинает возрастать после праха>кдения минимальной величины, измеряют величину Up сигнала преобразователя при установке на поверхность контролируемого изделия и величину U, после чего, используя величины U и h, с помощью зависимости Ul(hl) определяют толщину hg йакрытия, а контролируемые физика-механические парэметры определяют йа величийе Up с учетом hg.

Если проанализировать зэвисимость сигнала с датчика от перемещения, можно заметить, что при малых зазорах величина сигнала с него сильно зависитот физико-механических свойств контролируемого изделия, например магнитной проницэемости, внутренних напряжений, примесей в материале, из которого изготовлено изделие, и т.д. и от зазора, Однако при увеличении зазора (после прохождения минимума зависимости сигнал с дэтчика от зазора) сигнал с датчика начиняет возрастать и не зависит от физико-механических свойств контролируемого изделйя, э определяется только величиной зазора. Таким образом, зная величину сигнала в начальной Uo и конечной

U> точке перемещения и величину перемещения А1, а также имея зависимость сигнала от зазора, снятую с эталонных образцов, можно определить величину диэлектрического покрытия hg, которая представляет собой зазОр в начальной очке измерения, и физико-механические свойства контролируемого изделия, Сначала по величине сигнала в конечной точке перемещения U находят по графику величлну зазора от поверхности ферромагнитного материала изделия, затем, вычитая из всличины зазора величину перемещения Ah, нэходят величину толщины диэлектрического покрытия hg.

А энэя величину диэлектрического покрытия и начальное U< значение сигнэла с датчика, определяют физико-механические свойства контролируемого изделия.

Предлагаемый способ позволяет исключить измерение минимума и проводить измерения второго параметра hg — толщины диэлектрического покрытия, что обеспечивает повышение точности и рэсширяет функционэльные вазможностй способа.

Нэ фиг, 1 изображена структурная схе-. мэ устройства для осуществления способа неразрушающега контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий; нэ фиг, 2 — графики, снятые с эталонных образцов, И ндукти вн ый и реаб раз о вател ь и редставляет собой два ферритавь х полукольца разного диаметра, расположенных адно внутри другого с полюсами, лежащими в одной плоскости. Нэ внешнем ферритавом полукольце 1 намотана возбуждающая обмотка 2, э на внутреннем полукольце 3— измерительная обмотка 4, Воэбу>кда ащая обмотка 2 зэпитывается от генератора 5, а сигнал с измерительной обмотки 4 поступает на вольтметр 6.

Преобразователь имеет следующие харэктеристикл: средний диаметр внешнего полукольца 9 мм; средний диаметр внутреннего полукольца 4 мм; полукольца изготовлены из феррита марки 2000НМ; возбуждающая обмотка содержит 30 витков провода ПЗЛШО 0,1 мм; измерительная обмотка содержит 15 витков провода П ЭЛШО

1748040

0,1 мм, измерения проводились на частоте ничивают, перемещают индуктивный пре4 КГц, образователь по нормали от поверхности

Способспомощьюустройстваосущест- контролируемого изделия до достижения вляется следующим образом, сигналом заданного значения, сравнивают

Устанавливают преобразователь на 5 сигнал с полученной с помощью эталонных контролируемое изделие, производят за- образцов зависимостью и учитывают ремер сигнала по вольтметру. Затем переме- зультаты сравнения при определении контщают преобразователь по нормали к ролируемых параметров, о т л и ч а ю щ и йповерхности контролируемого изделия на с я тем, что, с целью повышения достоверрасстояние, когда сигнал с него начинает 10 ности и информативности контроля за счет возрастать, После того как сигнал преобра- " определения также и толщийы диэлектричезователя, пройдя минимум, начинает возра- ского покрытия на ферромагнитном издестать,замеряютсигналснегоирасстояние, лии, с помощью эталонных образцов на которое перемещен преобразователь. получают зависимость U;(h;) величины сигЗатем по графикам (см. фиг, 2) определяют 15 нала преобразователя от расстояния h до величину диэлектрического покрытия и, в поверхностиосновы контролируемогоиздеданном случае, материал, из которого сде- лия, за заданное значение сигнала принилано контролируемое изделие(т.е. сорт ста- мают величину. U4; полученную при ли).. перемещении преобразователя на расстоя Лспользованйе способа позволяет про- 20 ние Ah от поверхности контролируемого изизводить измерения диэлектрических по- делия, при котором сигнал преобразокрытий на ферромагнитных изделйяХ и вателя начинает возрастать после прохожопределять их физико-механические свой- дения минимальной величйны, измеряют ства с высокой точностью. Способ позволя- величину Оо сигнала йреобразователя при ет увеличить производительность и .25 установке на поверхность контролируемого эффективность измерений, т,к. за одно из- . йзделия и величийу U,, после чего, испольмерение прои-водится контроль двух пара- — зуя величины U> и h, c помощью зависимометров, .: сти U;(h ) определяют толщину покрытия h<, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я а Контролируемыефизико-механические паСпособ неразрушаюгцего контроля фи- ЗО раметры определяют по величине Uo с учезико-механических свойств ферромагнит- том hz. ных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие йродольно намаг1748040

Составитель И.Кесоян

Редактор M.ÁîêàðåBà Техред M,Моргентал Корректор А.горовиц

Заказ 2500 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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