Способ продольного намагничивания в открытой магнитной цепи

 

О П И С А Н И Е (и) 430339

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистимеских, Республик (61) Зависимое от авт. свидетельства (22) Заявлено 22.11.65 (21!) 1038959/18-10 с присоединением заявки № (32) Приоритет

Опубликовано 30.05.74. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 2.11.74 (51) М. Кл. G 01г 33/12

G 01п 27/72

Государственный комитет

Совета Министров СССР оа делам иэооретений и открытий (5 ) УДК 621.317.4 (088.8) (72) Автор изобретения

М. Э. Хургин (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПРОДОЛЬНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ

В ОТКРЫТОЙ МАГНИТНОЙ ЦЕПИ

Изобретение относится к магнитным измерениям, а именно к способам наматничивания изделий при магнитной дефектоскопии.

По известным способам продольного намагничивания деталей в открытой магнитной цепи остаточная намагниченность их оказывается значительно меньше максимальной остаточной намагниченности материала. Это снижает чувствительность контроля деталей на остаточную полюсную намагниченность.

Предлагаемый способ позволяет получать в поверхностном слое деталей остаточную намагниченность, близкую к максимальной остаточной намагниченности материала благодаря тому, что контролируемое изделие намагничивается полем с медленно убывающей напряженностью H и одновременно кратковременными импульсами поля, напра вление которых противоположно направлению поля с медленно убывающей напряженностью.

Напряженность импульсов поля соответствует безгистерезисной части петли материала, а длительность — проникновению поля на глубину, в несколько раз меньшую толщины детали.

Деталь намагничивается постоянным полем условно-,положительного направления, напряженность которого соответствует безгистерезисной части петли детали, и несколькими циклами, состоящими из снижения напряженности постоянного поля положительного направления и пропускания импульса поля отрицательного направления. Напряженность постоянного поля, при которой осуществляется включение импульса, выбирают такой, чтобы после прохождения импульса напряженность поля на поверхности, детали была бы нулевой.

Количество циклов, выбирают из условия достижения необходимой толщины поверхно10 стного слоя с достаточной по величине намагниченностью 1 отрицательного направления.

По достижении указанной толщины постоянное .внешнее поле отключается.

15 На чертеже показана диаграмма магнитного состояния материала.

Процессы намагниченности в детали протекают следующим образом.

Первое включение поля максимальной на20 пряженности намагничивает деталь до состояния, соответствующего безгистерезисной части ее петли (точка 1 на диаграмме магнитного состояния материала). Затем уменьшается напряженность постоянного поля до значения, 25 несколько меньшего абсолютного значения размагничивающего поля при намагниченности, равной максимальной остаточной намагниченности материала. При этом напряженность поля на поверхности детали оказывается

30 небольшой отрицательной. Магнитное состоя430339 ние детали в этом случае характеризуется точкой 2.

Далее осуществляется включение импульса поля отрицательного направления, в результате чего поверхностный слой детали перемагничивается, и суммарный магнитный поток по сечению детали уменьшается. Это вызывает алгебраическое суммирование размагничивающего поля и поля на поверхности детали.

Так как толщина перемагниченного слоя мала, то указанные изменения магнитного потока размагничивающего поля на поверхности детали также малы.

При прохождении импульса точка, характеризующая состояние поверхностного слоя, перемещается по ветвям предельной петли в положение, показанное точкой 3, а точка, описывающая состояние центрального слоя, по кривой возврата занимает положение, отмеченное точкой 4. Так как поле на поверхности детали, соответствующее точке 2 на диаграмме мало, кривая возврата практически совпадает со спинкой, петли гистерезиса, а ордината точки

4 незначительно отличается от величины максимальной остаточной намагниченности материала.

Таким образом, в первом цикле намагничивания (уменьшение напряженности постоянного поля положительного направления и пропускание импульса отрицательного направления при сохранении во всех слоях детали, кроме переходного от поверхностного к цент ральному, намагниченности, близкой к максимальной остаточной намагниченности материала) изменяется направление намагниченности поверхностного слоя и уменьшается суммарный поток по сечению детали.

Во втором цикле точка, характеризующая состояние ранее перемагниченного поверхностного слоя, из положения 3 смещается влево и затем вновь возвращается в исходное положение, т. е. описывает на диаграмме несимметричный частный цикл с вершинами в точках

3 и 5. Так как на ветвях этого частного цикла дифференциальная магнитная проницаемость мала, то импульс поля при проникновении в глубь детали проходит ранее перемагниченный поверхностный слой без существенного уменьшения его амплитуды напряженности и перемагничивает более глубоко лежащий слой.

Точка, характеризующая состояние центрального слоя, во втором цикле намагничивания описывает неустановившийся несимметричный частный цикл и перемещается в положение, указанное точкой 6. Из-за кратковременности импульса поля точка 6 оказывается

i0 близкой к точке 4, т. е. в конце второго цикла намагниченность центрального слоя также существенно не отличается от максимальной остаточной намагниченности материала.

При следующих циклах намагничивания

15 процессы в .детали происходят аналогично.

Таким образом, в каждом цикле намагничи вания толщина поверхностного перемагниченного слоя увеличивается. При этом намагниченности центрального и ловерхностного слоев поддерживаются на уровне максимальной остаточной намагниченности материала, что обеспечивает положительность суммарного магнитного потока по сечению детали и совпадение по направлению поля полюсов детали

25 и намагниченности поверхностного слоя.

По достижении необходимой толщины поверхностного перемагниченного слоя внешнее постоянное поле выключается и деталь оказывается под действием только собственного по30 ля полюсов отрицательного направления. Точка на диаграмме магнитного состояния, характеризующая состояние поверхностного слоя, занимает при этом положение 7.

35 Предмет изобретения

Способ продольного намагничивания в открытой магнитной цепи путем одновременного намагничивания постоянным и импульсным

40 магнитным полем, о тл и чаю щи йся тем, что, с целью, повышения чувствительности контроля изделий на остаточную полюсную намагниченность, контролируемое изделие намагничивается .полем с медленно убывающей

45 напряженностью и одновременно кратковременными импульсами поля, направление которых противоположно направлению поля с медленно убывающей напряженностью, 430339

Составитель Л. Устинова

Редактор Т, Рыбалова Техред А. Камышникова Корректоры: В. Петрова и Е. Давыдкина

Заказ 2853/14 Изд. № 1706 Тираж 678 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Моска Ж-35, Раушская наб., д. 4)5

Типография, пр. Сапунова, 2