Устройство для контроля плосконапряженного состояния в изделиях из ферромагнитных материалов

 

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин и может быть использовано для неразрушающего контроля плосконапряженного состояния изделий из ферромагнитных материалов, особенно в тех случаях, когда необходимо контролировать труднодоступные участки изделий сложной формы. Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и расширение области использования за счет контроля плосконапряженного состояния изделий сложной формы, Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее генератор переменного тока, перемагничивающий узел в виде магнитопроводэ с обмоткой, подключенной к генератору переменного тока, преобразователь шумов Баркгаузена, размещенный в межполюсном пространстве магнитопровода и соединенный с преобразователем , измерительный блок, снабжено вторым генератором переменного тока и подключенными к нему двумя токовводами, магнитопровод выполнен П-образным, а рабочая поверхность токовводов расположена на рабочих торцах боковых стержней на концах взаимно перпендикулярных диаметров дика, намагничивающую обмотку в виде четырех секций , соединенных попарно-согласно, размещенных на противоположных полюсных наконечниках, и катушку регистрации скачков Баркгаузена. Устройство позволяет создавать в области контроля переменное магнитное поле четырех направлений без изменения положения устройства на изделии . Благодаря этому обеспечивается повышение точности контроля плосконапряженного состояния. Зз.п.ф-лы, 1 ил. ю х| О ы

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s G 01 N 27/83

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

В ЕДОМ СТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4900282/28 (22) 08.01,91 (46) 23.02,93. Бюл, N 7 (71) Институт прикладной физики АН БССР (72) В.Л.Венгринович, Ю.Б.Денкевич и

А.B.Áîíäàð÷èê (56) Авторское свидетельство СССР № 746278, кл. G 01 N 27/83, 1980.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1506344, кл, G 01 N 27/72, 1989, (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПЛОСКОНАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ В ИЗДЕЛИЯХИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин и может быть использовано для неразрушающего контроля плосконапряженного состояния изделий из ферромагнитных материалов, особенно в тех случаях, когда необходимо контролировать труднодоступные участки изделий сложной формы. Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и расширение области использования за счет контроля плосконапряженного состояния изделий сложной формы, Поставленная цель достигается тем, что

Изобретение относится к измерению электрических и магнитных величин и может быть использовано для неразрушающего контроля плосконапряженного состояния иэделий из ферромагнитных материалов, особенно в тех случаях, когда необходимо контролировать труднодоступные участки изделий сложной формы.

Известно устройство для осуществления способа неразрушающего контроля электропроводных объектов, содержащее

„„ЯЦ „„1797031 А1 устройство, содержащее генератор переменного тока, перемагничивающий узел в виде магнитопровода с обмоткой, подклю-. ченной к генератору переменного тока, преобразователь шумов Баркгаузена, размещенный в межполюсном пространстве магнитопровода и соединенный с преобразователем, измерительный блок, снабжено вторым генератором переменного тока и подключенными к нему двумя токовводами, магнитопровод выполнен

П-образным, а рабочая поверхность токовводов расположена на рабочих торцах боковых стержней на концах взаимно перпендикулярных диаметров дика, намагничивающую обмотку в виде четырех секций, соединенных попарно-согласно, размещенных на противоположных полюсных наконечниках, и катушку регистрации скачков Баркгаузена, Устройство позволяет . создавать в области контроля переменное магнитное поле четырех направлений без изменения положения устройства на изделии, Благодаря этому обеспечивается повышение точности контроля плосконапряженного состояния. 3 з.п.ф-лы, 1 ил. 4 генератор переменного тока и соединенные с его выходом токовводы. устанавливаемые на объекте контроля, и последовательно соединенные блок измерительных катушек индуктивности для регистрации полей рассеяния на дефектах сплошности, блок обработки сигнала и выходной блок, Направление магнитного поля, создаваемого таким устройством в области контроля, перпендикулярно линии, проходящей через токовводы, Недостатком устройства является то, что

1797031 при контроле параметров изделия направление магнитного поля не может быть изменено без изменения ориентации устройства.

B свою очередь, изменение ориентации устройства ограничивает его возможности при контроле труднодоступных участков изделий сложной формы (угловых сварных швов, впадин между зубьями шестерен и др.),. где поворот устройства и соответственно создаваемого им магнитного поля затруднителен, Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для неразрушающего контроля напряжений в ферромагнитных материалах, содержащее магнитопровод, выполненный в виде диска с центральным круглым отверстием и четырьмя полюсными наконечниками, расположенными на концах взаимно перпендикулярных диаметров диска, намагничивающую обмотку в виде четырех секций, соединенных попарно-согласно, размещенных на противоположных полюсных наконечниках, и катушку регистрации скачков Баркгаузена. Устройство позволяет создавать в области контроля переменное магнитное поле четырех направлений без изменения положейия устройства на изделии.. Благодаря этому обеспечивается повышение точности контроля плосконапряженного состояния.

Недостатком данного устройства является необходимость приведения в контакт с контролируемым . изделием одновременно, четырех полюсных наконечников, лежащих на взаимно перпендикулярных линиях, что, во-первых, вызывает необходимость увеличения габаритов по сравнению с аналогичными двухполюсными устройствами, а, во-вторых, накладывает ограничения на форму поверхности контролируемого участ. ка иэделия. Поэтому контролировать плосконапряженное состояние участков иэделий, имеющих малый радиус кривизны в одном из направлений (напрймер, угловых сварных швов, впадин между зубьями шестерен и т,п,), в которых концентрация напряжений наиболее вероятна, таким устройством невозможно.

Целью изобретения является уменьшение габаритов устройства и расширение области использования за счет контроля плосконапряженного состояния изделий сложной формы, Поставленная цель достигается тем, что . устройство, содержащее генератор переменного тока, перемагничивающий узел в виде магнитопровода с обмоткой, подключенной к генератору переменного тока, преобразователь шумов Баркгаузена, размещенный в межполюсном пространстве магнитопровода и соединенный с преобраэователем измерительный блок снабжено вторым генератором переменного тока и подключенными к нему двумя токовводами, магнитопровод выполнен П-образным, а рабочая поверхность токовводов расположена на рабочих торцах боковых стержней магнитопровода.

В известном устройстве при контроле плосконапряженного состояния ферромаг"0 нитных изделий методом эффекта Баркгаузена перемагничивание контролируемого участка в разных направлениях достигается благодаря применению четырехполюсно- го электромагнита. B предлагаемом же

"5 устройстве для этой цели используется комбинированный узел, содержащий приставной двухполюсный электромагнит и два токоввода, причем последние расположены в зоне контакта полюсов электромагнита с контролируемым изделием. Наличие токовводов при этом позволяет использовать для контроля напряженного состояния двухполюсный узел, что является существенным для уменьшения габаритов устройства и достижения возможности контроля труднодоступных участков изделий сложной формы.

На. чертеже приведена функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит перемегничивающий узел в виде магнитопровода 1 с обмоткой 2, подключенной к генератору 3 переменного тока, токовводов 4, подключенных к второму генератору 5 переменного

35 тока, преобразователя 6 шумов Баркгаузена и соединенного с ним измерительного блока 7, Магнитная цепь содержащая магнитопровод 1, обмотку 2 и генератор 3, и электрическая цепь, содержащая токовводы

40 4 и генератор 5, замыкаются контролируемым изделием 8. Полюса магнитопровода 1 и токовводы 4 расположены на одной линии, симметрично относительно преобразователя 6, который устанавливается на участок 9

45 изделия 8.

При контроле плосконапря>кенного состояния устройство устанавливается на изделие 8 так, что направление линии, проходящей через полюса магнитопровода

50 1 и токовводы 4, совпадает с направлением оси одного из главных напряжений, которое, обозначим дц . Ось второго главного напряжения д t направлена при этом перпендикулярно оси дц . Затем включается генератор

55 3, который посредством магнитопровода 1 и обмотки 2 создает в участке 9 изделия 8 переменное магнитное поле, параллельное оси дд . По сигналу Чц преобразователя 6 и построенной предварительно с помощью

1797031

15 образцов с известным напряжением состоянием градуировочной зависимости

VII(дл) определяется величина дл . Далее выключается генератор 3 и включается генератор 5. Ток генератора 5. протекающий через токовводы 4 и иэделие 8, индуцирует в участке 9 магнитное поле„ направленное перпендикулярно оси дп и параллельно оси д t, По сигналу Vi преобразователя б и градуировочной зависимости Vl (д i) определя: ется величина д i. При этом, если соотношение амплитуд токов генераторов 3

Формула изобретения

1, Устройство для контроля плосконапряженного состояния в изделиях из ферромагнитных материалов, содержащее генератор переменного тока, перемагничивающий узел в виде магнитопровода с обмоткой, подключенный к генератору переменного тока, преобразователь шумов

Баркгаузена, размещенный в межполюсном пространстве магнитопровода и соединенный с преобразователем измерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью уменьшения габаритов и расширения области использования за счет контроля плосконапряженного состояния изделий сложной формы, он снабжен вторым генератором переменного тока и подключенными к нем двумя токовводами, магнитопровод выполнен и 5 выбрано таким, что на изотропном образце сигналы V в и VI равны, то градуировочные зависимости Vi (д ) и Чл {д ) тождественны, 5

Порядок контроля может быть изменен на обратный. Кроме того, при одновременном и синхронном включении обоих генераторов тока возможно получение в

10 контролируемом участке 9 переменного магнитного поля любого направления, П-образным, а рабочая поверхность токовводов расположена на рабочих торцах боковых стержней манитопровода.

20 2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что боковые стержни магнитопровода выполнены с центральным отверстием, а токовводы — в виде стержней и размещены в этих отверстиях.

25 3. Устройство по п.1, отл и ч а ю щеес я тем, что средний стержень магнитопровода выполнен из неэлектропроводящего материала, а боковые стержни — из электропроводящего материала и являются токо30 вводами.

4.Устройство по п.1, о тл и ч а ю щ е ес я тем, что токовводы выполнены в виде электропроводящих вставок на торцевой поверхности боковых стержней магнито35 провода.

1797031

Составитель А.Бондарчик

Техред М,Моргентал Корректор О. Густи

Редактор

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

Заказ 650 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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