Устройство для контроля дефектов в ферромагнитных материалах

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано при дефектоскопическом неразрушающем контроле ферромагнитных материалов и изделий. Цель - повышение информативности за счет обнаружения места расположения дефектов. Опрос волновода 3 происходит циклически с периодом Т. Количество импульсов, наведенных в выходной обмотке 6, равно количеству пучностей силовых линий магнитного поля, образованных дефектами, находящимися под опрашивающей обмоткой 5 при очередном цикле измерения, и фиксируется счетчиком 11 подсчета количества импульсов при каждом цикле измерения. Счетчик 10 отсчета временного интервала фиксирует расстояние до ближайшего от выходной обмотки 6 дефекта. Магнитострикционный преобразователь перемещается вдоль поверхности объекта 2 контроля в направлении , перпендикулярном длине волновода 3 2 ил. с VraM

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 М 27/90

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4845989/28 (22) 14,05.90 (46) 23.12.92 Бюл. М 47 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) М. А. Ураксеев, А, А. Абакумов, В. Х. Ясовеев, P. |О. Мукаев и С, Н. Вершинин (56) Справочник. Приборы доля неразрушающего контроля материалов и изделий, т. 2 /

Под, ред. В. B. Клюева, M.: Машиностроение, 1986, с, 27, 35, 202, 260.

Авторское свидетельство СССР.

N 262518, кл. Н 03 М 1/50, 1969, Авторское свидетельство СССР

Nã 1449887, кл. G 01 N 27/82, 1986.. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ДЕФЕКТОВ В ФЕРРОМАГНИТНЪ|Х МАТЕРИАЛАХ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть ис. Ы,, 1783406 А1

- 2 пол ьзовайо и ри дефектоскопическом неразрушаюЩем контроле ферромагнитных материалов и изделий; Цель — повышение информативности за счет обнаружения места расположения дефектов. Опрос волновода 3 происходит циклически "с периодом

Т. Количество импульсов, наведенных в выходной обмотке 6, равно количеству пучностей силовых линий магнитного поля, образованных дефектами, находящимися под опрашивающей обмоткой 5 при очередном цикле измерения, и фиксируется счетчиком 11 подсчета количества импульсов при каждом цикле измерения. Счетчик 10 отсчета временного интервала фиксирует расстояние до ближайшего от выходной обмотки 6 дефекта. Магнитострикцион н ы и преобразователь перемещается вдоль поверхности объекта 2 контроля в направлейии, перпендикулярном длине волновода 3.

2 ил.

1783406

Изобретение относится к контрольно измерительной технике и может быть использовано при дефектоскопическом контроле ферромагнитных материалов и изделий.

Известен магнитопорошковый дефектоскоп для выявления нарушений сплошности в изделиях с использованием в качестве индикатора магнитных порошков. Такой дефектоскоп спостоит из следующих основных узлов: источника тока, устройства для подвода тока к деталям, устройства для полюсного намагничивания (соленоиды, электромагниты), устройства для нанесения на контролируемую деталь магнитной суспензии (или сухого порошка), осветительного устройства, измерителя тока (или напряженности магнитного поля.

Недостатком такого дефектоскопа является сложность подготовки детали к KQHTpQ лю, заключающаяся в тщательной Очистке поверхности детали, также предъявляются высокие требования к составу и качеству используемых магнитных порошков, так как все эти факторы существенно влияют на результаты контроля.

Известен магнитострикционный преобразователь перемещение-код. содержащий волновод из магнитострикционного материала, постоянный магнит, связанный с объектом перемещения, окрашивающую обмотку, распределенную по всей длине волновода, выходную обмотку, преобразователь временного интервала в цифровой код, состоящий из счетчика и генератора счетных импульсов.

Недостатком такого преобразователя является то, что он измеряет перемещения объекта, но не определяет структуру ферромагнитных изделий.

Известно также устройство ультразвукового контроля металлов и сверных соединений эхо-методом и зеркальным эхо-методом и содержащее генератор развертки, импульсный генератор, пьезоэлемент, усилитель и индикатор, НедостатКом такого устройства является регистрация ложных отражений от эле- ментов конфигурации швов, валиков усиления, конструктивных непроваров, В некоторых случаях вследствие больших ложных сигналов от конструктивного непровара контроль оказывается неэффективным, Это устройство к тому же требует применения специальных контактных жидкостей, обеспечивающих передачу упругих колебаний ультразвуковой части пьезоэлемента к контролируемому изделию и наоборот, что вызывает дополнительные неудобства при эксплуатации.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому устройству является устройство для контроля дефектов в ферромагнитных изделиях, содержащее на5 магничивающую систему, электромагнитноа кусти ческий и реобразовател ь, генератор, усилитель, входом соединенный с выходом электромагнитно-акустического преобразователя, а выходом с входом счетчика импульсов.

10 Указанное устройство обеспечивает регистра-. цию изменения магнитографической картины . с помощью магнитострикционного диска, ультразвуковые колебания в котором готовят о наличии дефекта в изделии, 15 Недостатками данного устройства являются; невозможность обнаружения места расположения дефектов, малая скорость . контроля больших по площади и протяженных ферромагнитных изделий, т.к. вследст20 вие конструктивных особенностей сложно выполнить такое устройство больших размеров, при этом эффективность его работы резко упадет.

Цель изобретения — повышение инфор25 мативности за счет обнаружения места расположения дефектов, Поставленная цель достигается тем, что для повышения информативности за счет обнаружения места расположения дефек30 тов предлагаемое устройство снабжено двумя демпферами, установленными на противоположных концах чувствительного элемента магнитно-акустического преобразователя, последовательно-соединенными

35 генератором импульсов и дополнительным счетчиком импульсов, запрещающий вход которого соединен с выходом усилителя, а запускающий вход — с выходом генератора, который соединен С R-входом основного .40 счетчика импульсов, магнитно-акустический преобразователь выполнен в виде соосно установленных протяженного соленоида и считывающей обмотки, соединенной с входом усилителя, и расположен45 ного внутри них провода из магнитострикционного материала, при этом протяженный соленоид соединен с выходом генератора импульсов, На фиг, 1 представлена блок-схема

50 предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма его работы.

Устройство для обнаружения дефектов в ферромагнитных материалах (фиг. 1) содержит: намагничивающую систему 1 (элек55 тромагнит), создающее постоя нное магнитное поле с заданной напряженностью, объект 1 контроля, волновод 3 из магнитострикцинного материала, демпферы 4 для гашения ультразвуковых волн, опрашивающую обмотку 5, распределенную по всей длине

1783406 волновода 4, выходную обмотку 6, опрашивающая обмотка 5 подключена к генератору

7 опроса, а выходная — к усилителю 8. Сигналы с генератора 7 опроса и усилителя 8 поступают на параллельно соединенные 5 преобразователь временного интервала в код, состоящий из генератора 9 счетных им пульсов и счетчика 10 отсчета временного интервала между моментами возбуждения и считывания первого ультразвукового им- 10 пульса, и счетчика 11 подсчета количества импульсов при каждом цикле измерения.

Устройство работает следующим образом.

Намагничивающее устройство 1 созда- 15 ет в объекте контроля 2 магнитное поле, в

, результате чего у его поверхности возникает магнитный рельеф, коррелирующий с внутренней структурой объекта контроля 2.

При подаче в опрашивающую обмотку 5 им- 20 пульса тока с генератора 7 опроса в магнитострикционном волноводе 3 возникнут ультразвуковые волны под опрашивающей обмоткой 5 в местах подмагничивания его пучностями силовых линий магнитного поля 25 дефектов, т,е. где поле неоднородно, вследствие прямого магнитострикционного эффекта. Количество и длина участков возникновения этих волн зависят от количества и протяженности дефектов, находя- 30 щихся в данный момент под волноводом 3.

Волны распространяются в обе стороны волновода 3 со скоростью звука V, При этом ультразвуковые волны, распространяющиеся влево, дорходят до демпефера 4 и затуха- 35 ют. Волны, распространяющиеся вправо, достигают выходной обмотки 6, наводят в ней импульсы ЭДС за счет обратного магнитострикционного эффекта и далее затухают в демпфере 4. Генератор 7 импульсов рабо- 40 тает с периодом Т, удовлетворяющим условию:

Т>t=— а

45 где а — длина звукопровода 3, V — время прохождения ультразвуковой волны по всей длине звукопровода 3, При этом в момент запуска он обнуляет счетчики 10, 11. С выходной обмотки 6 импульсы подаются на усилитель 8, Интервал времени между первым задержанным импульсом и импульсом тока с генератора 7 опроса, пропорциональный его задержке, заполняется импульсами от генератора 9 счетных импульсов и фиксируется счетчиком 10, показания которого определяют расстояние до ближайшего от выходной об- . мотки 6 дефекта. В счетчике 11 фиксируется количество импульсов, наведенных в выходной обмотке 6 и усиленых усилителем 8 за один цикл измерения. Далее дефектоскоп, перемещаясь по поверхности объекта контроля 2, производит последующие циклы измерения. Информация со счетчиков может быть считана между циклами для последующей обработки.

Формула изобретения

Устройство для контроля дефектов в ферромагнитн ых материалах, содержащее намагничивающую систему, магнитно-акустический преобразователь, соединенный с ним генератор, усилитель и соединенный с его выходом счетчик импульсов, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью повышения информативности за счет обнаружения места расположения дефектов, оно снабжено двумя демпферами, установленными на противоположных концах чувствительного элемента магнитно-акустического преобразователя, последовательно соединенными генератором импульсов и дополнительным счетчиком импульсов, запрещающий вход которого соединен с выходом усилителя, а запускающий вход с выходом генератора, который соединен с R-входом основного счетчика импульсов, магнитно-акустический преобразователь выполнен в виде соосно установленных протяженного соленоида и считывающей обмотки, соединенной с входом усилителя и расположенного внутри них провода из магнитострикцион ного материала,