Устройство для неразрушающего контроля качества термообработки изделий

Авторы патента:

G01N27/80 - определение механической твердости, например путем измерения напряженности насыщения или остаточной напряженности магнитного поля ферромагнитных материалов

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ферромагнитных материалов и изделий и предназначено для контроля качества термообработки изделий , например их твердости. Цель изобретения - повышение достоверности контроля изделий за счет определения дополнительного параметра контроля и совместного использования измеренных параметров. Определяют два параметра контроля с помощью первых и вторых интегродифференциальных звеньев, компараторов и блоков выборки и хранения. А сравнение измеренных параметров с пороговым сигналом осуществляется в двухкоординатном пороговом блоке, который передает сигналы в регистратор.7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 N 27/80

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4904156/28 (22) 22.01.91 (46) 30.11.92. Бюл. ¹ 44 (71) Свердловский научно-исследовательский технологический институт (72) Л.Н. Литвинов и В.А. Парков (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1527562, кл. G Oi N 27/80, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМООБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области нераэрушающих испытаний ферромагнитных материалов и изделий и предназначено для

Изобретение относится к области нераэрушающих испытаний ферромагнитных материалов и иэделий, предназначено для контроля качества термообработки изделий, например их твердости после отпуска, и может быть использовано на машиностроительных, металлургических и других преди риятиях.

Известно являющееся прототипом устройство для неразрушающего контроля качества термообработки изделий, содер-. жащее последовательно соединенные источник намагничивающего тока, намагничивающий соленоид, резистор, а также последовательно соединенные измерительную катушку, интегрсдифференцирующее звено. компаратор, блок выборки и хранения, второй вход которого подключен к точке соединения намагничивающего соленоида и резистора, и регистратор. Контроль с помощью известного устройства заключается в определении параметра Н,1, соответствующего напряжению на резисторе в момент Ы,, 1778667 А1 контроля качества термообработки иэделий, например их твердости. Цель изобретения вЂ” повышение достоверности контроля иэделий за счет определения дополнительного параметра контроля и совместного использования измеренных параметров.

Определяют два параметра контроля с помощью первых и вторых интегродифференциальных звеньев, компараторов и блоков выборки и хранения. А сравнение измеренных параметров с пороговым сигналом осуществляется в двухкоординатном пороговом блоке, который передает сигналы в регистратор. 7 ил. равенства нулю выходного сигнала интегродифференцирующего звена (ИДЗ), а о.твердости контролируемого изделия судят по измеренному значению Нщ.

Недостатком этого устройства является низкая достоверность контроля твердости во всем интервале изменения ее значений после термообработки при возможных нарушениях технологии термообработки. Низкая достоверность контроля обусловлена влиянием на величину и форму выходного сигнала интегродифференцирующего звена различий в свойствах контролируемых деталей, термообработанных по заданной технологии и с отклонениями от нее, Причем детали с одинаковой тэердостью могут иметь разную структуру и, следовательно, разные электромагнитные свойства, в том числе параметр Hr1 сигнала ИЗД. В результате, параметр контроля Н 1 может различаться для деталей одинаковой твердости или иметь одинаковое значение для деталей различной твердости, При этом часть брако1778667 ванных деталей будет отнесена к годным (недобрэковка), а часть годных деталей будет отнесена к бракованным (перебраковка), Цель изобретения вЂ” повышение достоверности контроля изделий эа счет определения дополнительного параметра контроля и совместного использования измеренных параметров.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено последовательно соединенным вторыми интегродифференцирующим звеном, подключенным к измерительной обмотке, компаратором и блоком выборки и хранения, и двухкоординатным пороговым блоком, через который выходы блоков выборки и хранения, вторые входы которых объединены, соединены с входом регистратора, На фиг. 1 изображена функциональная блок-схема устройства; на фиг. 2 вЂ” временные диаграммы сигналов работы устройства; на фиг. 3 вЂ” функциональная схема двухкоординатного порогового блока; на фиг. 4 вЂ” функциональная схема варианта двухкоординэтного noporoaoro блока; на фиг, 5 вЂ” интегродифференцирующее звено и его передаточные характеристики с разными пороговыми частотами; на фиг. 6вЂ” зависимость параметров контроля Нп1 и

Нп2 от твердости деталей из стали 38ХС; на фиг, 7 вЂ” результаты разделения контролируемых деталей с помощью данного устройства, Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 намагничивающего поля, намагничивающий соленоид 2, резистор 3, а также последовательно соединенные измерительную катушку 4, интегродифференцирующее звено 5, компаратор 6 и блок 7 выборки и хранения, двухкоординатный пороговый блок 8, регистратор 9, и включенные между измерительной катушкой 4 и первым входом порогового блока последовательчо соединенные дополнительные интегродифференцирующее звено 10, компаратор 11 и блок

12 выборки и хранения.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 подает на соленоид 2 линейно-возрастающий ток (фиг. 2а) и деталь перемагничивается из состояния остаточкой намагниченности. При этом в измерительной катушке 4 возникает сигнал U4 (фиг. 2б), пропорциональный магнитной проницаемости контролируемой детали. Сигнал U4 поступает нэ входы интегродифференцирующих звеньев 5 и 11 с пороговыми частота5

55 ми 20 и 2,5 Гц своих передаточных характеристик. Выходные сигналы ИДЗ 5 и 10, Ug u

Uio соответственно (фиг. 2 в, r), поступают на компараторы 6 и 11, которые меняют свои состоякия в моменты Т1 и Т2 (фиг. 2, д, е). Выходные сигналы Ue и 011 компараторов 6 и 11 поступают на входы блоков 7 и 12 выборки и хранения, на вторые входы которых поступает напряжение с резистора 3, пропорциональное току 1 В соленоида 2, При этом выходные сигналы U7 и U12 блоков

7 и 12 выборки и хранения меняются как показано на фиг. 2; ж, з и в моменты Т1 и Т2 достигают значений Нп1 иНп2. Постоянные напряжения Нп1и Нп2 поступают соответственно на первый и второй входы двухкоординатного порогового блока 8. на выходе которого либо появляется напряжение логической единицы, соответствующее годной детали, либо остается нулевое напряжение, соответствующее бракованной детали. Выходное напряжение порогового блока регистрируется регистратором 9.

Двухкоординатный пороговый блок 8 (фиг. 3) работает следующим образом. Сигнал 07 поступает на первые входы компараторов 8 вЂ” 1 и 8 вЂ” 2, на вторых входах которых установлены пороговые напряжения Н1 и

Н2, а сигнал U12 поступает на первые входы компараторов 8-3 и 8 вЂ” 4, на вторых входах которых установлены пороговые напряжения. Компараторы 8 вЂ” 1, 8 вЂ” 2, 8 вЂ” 3, 8 вЂ” 4 меняют свои состояния, если напряжения на их первых входах, соответственно меньше Н1. больше Н2, меньше Нз, больше Н4 и на выходах компараторов устанавливаются напряжения логической единицы. При

ВЫПОЛНЕНИИ уСЛОВИй Н1 И Нп1 Н2 И НЗ Нп2

Н4. Нп1 Н2 Н1 и Нз Нп2 Н4, Н1 Hn1 Н2 и Нп2

Нз Н4 на все входы логического ИЛИ вЂ” НЕ

8-6 с компараторов К1, К4 и схемы логического "И" 8-5 поступают напряжения логического нуля и на ее выходе устанавливаетсч напряжение логической единицы (сигнал ГОДНО" ). При всех остальных соотношениях между Н1, Н2, Нп1 и Нз, Н4, Нп2 на выходе логического ИЛИ вЂ” НЕ 8 вЂ” 6 устанавливается напряжение логического нуля (сигнал "БРАК "j. При этом годными считаются детали, параметры Нп1 и Нп2 которых попадают в одну из областей II, IV, V (фиг. 7).

Таким образом, использование данного устройства для неразрушающего контроля качества термообработки ферромагнитных изделий позволяет получить положительный эффект, заключающийся в повышении достоверности контроля твердости во всем интервале ее изменения, за счет совместно1778667 го использования параметров контроля измеренных измерительными цепями.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего конт- 5 роля качества термообработки изделий, содержащее последовательно соединенные источник намагничивающего поля, нэмагничивающий соленоид и резистор, последовательно соединенные измерительную 10 катушку, интегродифференцирующее звено, компаратор и блок выборки и хранения, второй вход которого подключен к точке соединения намагничивающе. о соленоида и резистора, и регистратор, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторыми интегродифференцирующим звеном, входом подключенным к измерительной катушке, компаратором и блоком выборки и хранения, и двухкоординатным пороговым блоком, через который выходы блоков выборки и хранения, вторые входы которых объединен, соединен с входом регистратора.

1778667

d,ня

2,6 3,0 g4 бф 4, OIH.

d) +M

>,6 з,О Зр4 5 g 4,8

Составитель Л, Крюкова

Техред М.Моргентал Корректор Э. Лончакова

Редактор

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

Заказ 4189 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР .

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

Устройство для неразрушающего контроля качества термообработки изделий

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий , в частности к области контроля твердости движущихся ферромагнитных изделий , Целью изобретения является расширение номенклатуры контролируемых изделий

Устройство для электромагнитного неразрушающего контроля // 1765762

Способ определения механических свойств изделий из ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления // 1748031

Способ контроля качества ферромагнитных изделий // 1744629

Устройство для электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных изделий // 1739273

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, в частности к контролю твердости движущихся ферромагнитных изделий

Вихретоковый преобразователь // 1739272

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может использоваться для контроля твердости плоских колец

Устройство для неразрушающего контроля качества термообработки // 1702285

Изобретение относится к неразрушающим испытаниям ферромагнитных материалов и изделий, и предназначено для контроля качества термообработки

Устройство для многопараметрового неразрушающего контроля ферромагнитных изделий // 1698731

Изобретение относится к магнитному неразрушающему контролю ферромагнитных изделий и может быть использовано при контроле структуры чугунных и стальных изделий

Способ контроля качества ферромагнитных изделий // 1698730

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества различных ферромагнитных изделий и может быть использовано в машиностроительной и металлургической промышленности, Цель изобретения - повышение достоверности за счет устранения влияния на результаты контроля нестабильности длины контролируемых изделий - достигается измерением остаточной индукциии коэрцитивной силы изделия после намагничивания изделия до насыщения, а также определением при перемагничивании изделия по кривой возврата вспомогательного параметра, зависящего от измеренных ранее величин, внешнего магнитного поля и коэффициента размагничивания эталонных изделий, сравнением этого параметра с индукцией в изделии и определением параметра контроля в момент равенства сравниваемых величин

Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий // 1651188

Изобретение относится к нераэруиающему контролю механических свойств движущихся ферромагнитных изделий

Способ контроля структуры металла протяженного изделия // 2115917

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля структуры металла протяженных ферромагнитных и неферромагнитных изделий, в частности насосных штанг, используемых при механизированной нефтедобыче, и предназначено для экспресс-индикации структурной неоднородности материала изделий, связанной с нарушением режима при объемной термообработке в процессе изготовления, а также структурной неоднородности, возникшей в процессе эксплуатации изделия

Способ неразрушающего контроля упругих напряжений в ферритовых изделиях // 2184371

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения упругих напряжений в ферритовых изделиях

Способ неразрушающего контроля качества термообработки сварных соединений // 2296319

Изобретение относится к неразрушающему контролю физико-механических свойств изделия из ферромагнитного материала и может быть использовано для контроля качества термообработки сварных соединений

Образец для калибровки и настройки устройств магнитного контроля и способ его термообработки // 2328730

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к способу термообработки образца для калибровки и настройки устройств магнитного контроля и конструкции данного образца, изготовленного этим способом

Способ контроля качества поверхностно-упрочненного слоя изделий из ферромагнитных материалов // 2330275

Изобретение относится к исследованиям физических свойств изделий из ферромагнитных материалов

Способ щурова измерения магнитной эмиссии // 2346287

Изобретение относится к магнитометрии, конкретно к неразрушающему магнитному контролю динамических параметров изделий из ферромагнитных материалов, используемых в различных отраслях техники и подвергающихся в процессе эксплуатации динамическим механическим воздействиям

Передвижное магнитное устройство // 2350976

Изобретение относится к области измерения магнитных параметров ферромагнитных материалов и может быть использовано для определения свойств и напряженно-деформированного состояния различных ферромагнитных изделий

Способ импульсного магнитного контроля температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей // 2376592

Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств материалов и сплавов и может быть использовано на машиностроительных и металлургических предприятиях для неразрушающего контроля температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей, подвергаемых закалке и последующему отпуску

Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления // 2411516

Изобретение относится к электромагнитному неразрушающему контролю качества изделий из ферромагнитных сталей и может быть использовано для контроля качества термической обработки стержней

Способ контроля механических свойств стальных металлоконструкций и упругих напряжений в них и устройство для его осуществления // 2424509

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля эксплуатационных свойств (твердости, прочности) стальных протяженных стальных металлоконструкций (труб, мостов, кранов, рельсов, резервуаров и др.) и действующих в них механических напряжений