Устройство для контроля магнитострик-ционных материалов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (11)842553 (61) Дополнительное к авт. саид-вуФ (22) Заявлено 070879 (23) 2810682/25-28 р ) м.. к. с присоединенивм заявки ¹ (23) Приоритет

G 01 N 27/80

Государственный комнитет

СССР по деяам изобретений и открытий

Опубликовано 3006.81, Бюллетень Йо 24 (З) УАН620. 179. . 14 (088, 8) Дата опубликования описания 3006,81

/ (54 ) УСТРОИСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к.неразрушающему контролю физико-механических1 параметров магнитострикционных материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства.

Известно устройство для контроля магнитострикционных материалов, содержащее генератор импульсов тока, два или более электродов в виде медных пластин, приемную головку в виде подковообразного электромагнита, усилитель и осциллограф. Созданный в генераторе импульс тока проводится медными пластинами, расположенными вблизи поверхности изделия на отрезке длиной 20 см. Образующееся вокруг этого тока сильное магнитное поле создает в образце вследствие эффекта магнитострикции механические колебания. Воз- никающие вследствие магнитоупругого эффекта эхо-импульсы преобразуются приемной головкой в импульсы тока, поступающие после усиления на осциллограф. По картине временной зависимости сигнала на экране осциллографа судят о наличии дефекта(1) .

Недостатком устройства является то, что работа в импульсном режиме затрудняет контроль малогабаритных

2 изделий, а также с помощью данного устройства невозможно определять величину механических напряжений и контролировать качество термообработкн.

Ближайшим по техническому существу к изобретению является устройство для контроля магнитострикционных материалов, содержащее генератор высокочастотных сигналов, соединенную с генератором возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, подключенный к ней усилитель, изолированные подмагничивающие системы соответственно возбуждающей и .приемной катушек ийдуктивностей, состоящие из последовательно соединенных подмагничивающего и регулировачного узла, и индикатор.

ПодМагничивающая система возбуждающей катушки питается от источника переменного тока, а приемной - от источника постоянного тока P2) .

Недостатком устройства является то; что ограничена точность измерения контролируемых параметров в силу использования в качестве индикатора .осциллографа, точность которого

5-10%, и невозможность автоматизировать процесс контроля качества термообработки.

842553

Цель изобретения — повышение точ- ности кднтроля качества термообработ ки и величины механических напряжений.

Цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к,выходу усилителя компаратором фазы, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход — с индикатором, в качестве индикатора использован цифровой измеритель временных интервалов, а усилитель выполнен селективным. (На фиг. 1 представлена блок-схема устройства, на фиг. 2- диаграмма огибающей .и преобразованного высокочастотного сигнала в зависимости от времени.

Устройство содержит генератор 1 о высокочастотных сигналов, соединенную с ним возбуждающую катушку 2 индуктивности, образец 3, приемную катушку 4 индуктивности,, соединенную через селективный усилитель 5 со входом компаратора б фазы, выход которого соединен е цифровым измерителем 7 временных интервалов, подмагничивающуй систему возбуждающей . катушки, состоящую иэ последовательно соединенных подмагничивающего, узла 8 (например, электромагнита)и регулировочного узла 9„ .подмагничивающую.систему приемной катушки, состоящую из подмагничивающего узла

10 и регулировочного узла 11.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Высокочастотный. сигнал с генератора 1 подается в возбуждающую катушку 2 и вследствие эффекта магнитострйкции возбуждает в образце 3 в присутствии переменного ниэкочастот ного поляризующего поля H упругие колебания..Величина переменного низко частотного поляриэующего поля для! возбуждения упругих колебаний устанавливается с помощью регулировочного узла 8 подмагничивающей системы возбуждающей катушки. Ультразвуковые .ко-. лебания в присутствии постоянного поляризующего.поля Но возбуждают электромагнитные колебания над образцом в роне приемной катушки 4, в которой оны пРеобразуются в электри ческий сигнал. Величина поляризующего поля Нд оптимальная для приема, устанавливается с помощью регулировочного узла 11.

Селективный усилитель 5 въщеляет

„:из принимаемого сигнала колебания

/на частоте, вдвое большей частоты генератора, и усиливает их. Огибающая высокочастотного сигнала, получаемого на выходе селективного усилителя 5, в зависимости от времени представлена на Фиг. 2 (вверху).

Период сигнала 1интервал време ни ас). постоянен и соответствует .периоду низкочастотного переменного поляризующего поля Н . Соотношение интервалов времени, ав и вс, на кото. рых сигнал имеет противоположные фазы,меняется в зависимости от величины критического поля образца,которое в свою очередь, определяется величиной приложенных к образцу механических напряжений и качеством его термообработки.

Сигнал второй гармоники, проходя

1 через компаратор б фазы, на вход которого подается также опорный сигнал от генеРатора высокочастотных сигналов, преобразуется к виду, представленному на фиг. 2 (внизу), причем интервал времени а в в течение которого на выходе компаратора Фазы поддержи-, вается положительный потенциал, равен интервалу времени ав. Преобразованный таким образом сигнал подается затем на цифровой измеритель 7 временных ин20 тервалов, который измеряет длитель ность интервала времени а в, и, следовательно, длительность интервала времени ав. Сравнивая полученный ре-. зультат с интервалом времени для эта75 лонного образца, делают заключение о величине внешйих нагрузок,,приложенных к образцу, о величине остаточных напряжений или о качестве его термической обработки.

Устройство позволяет в цифровой форме оценить качество термообработки или величину внешних нагрузок, приложенных к образцу, что значительно повысит точность контроля (5-10 ра и позволит автоматизировать процесс съема информации.

Формула изобрЕтения

Устройство для контроля магнитострикционных материалов, содержащее генератор высокочастотных сигналов, 4р соединенную с генератором возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, подключенный к ней усилитель, изолированные подмагничивающие системы соответствен4 но.возбуждающей и приемной катушек индуктивностей, состоящие из последо-. вательно соединенных подмагничивающего и регулировочного узла, и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности конт- о роля качЕства термообработки и вели- .чины механических напряжений оно

Снабжецо подключенным к выходу усилителя компаратором фазы, второй вход которого соединен с выходом генераЫ тора, а выход — с индикатором, в ка« честве индикатора использован цифровой измеритель временных интервалов, а усилитель выполнен селективным.

Источники информации

gp принятые во внимание при экспертизе .

1.,Патент ГДР 9 17322, кл. 42 к .46/03, 1976.

2. Авторское, свидетельство СССР по. заявке Р 2674408/28,кл. Я01 Й;.27/80, .1978 .(прототип).