Устройство для электромагнитно-го контроля глубины упрочненногослоя ферромагнитных изделий

 

Союз Советск из

Социалистические

Республик

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТИ 1ЬСТВУ (t >)549062 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (51)NL. Кд. (22)Заявлено 19.06.79 (21) 2782594/25-28 с присоединением заявки №

G 01 и 27/87

Гаоудерстееииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий . (23) Приоритет I

Опубликовано 23. 07. 81. Бюллетень № 27 (53) УДК620.179

° 14(088.8) Дата опубликования описания 30.07 . 81 (72) Автор изобретения

Б.В.Лаврентьев

Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения (7l) Заявитель.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ

ГЛУБИНЫ УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть применено в любой отрасли машиностроения.

Недостатком известного утройства является сложность и низкая точность контроля, обусловленная мешающим действием вариаций электромагнитных свойств.

Цель изобретения — повьштение точности контроля и упрощение конструкции.

Наиболее близким по технической сущности является устройство для электромагнитного контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь, два од" ночастотных генератора, выходы которых соединены с обмотками возбуждения преобразователей, и два канала обработки сигнала, подсоединенных к измерительным обмоткам преобразователя, каждый из которых выполнен в виде фазового детектора, опорный вход которого соединен через Фазорегулятор с выходом соответствующего генератора, выход детектора соединен со счетно-решающим блоком, выход которого соединен с индикатором 1.1 .

Поставленная цель достигается тем, что электромагнитный преобразо.ватель выполнен в виде двух коаксиальных, симметрично установленных различных по размерам и одинаковых

15 по форме магнитопроводов, состоящих из полого цилиндра с двумя кольцами-полюсами, в которых концентрично размещены воздуждающая и измерительная обмотки, а счетно-решающий блок выполнен в виде двух, подсоединенных к выходам детекторов блоков установки постоянных коэффициентов и блока вычитания, входами подключенного к блокам установки

8490

3 постоянных коэффициентов, а выходом к индикатору.

При этом частоты M и М, генераторов выбраны из соотношений М М, 1

n4f< ЬЫ, где ll — целое положительное число.

Кроме того, значения постоянных коэффициентов выбраны из условия равенства нулю выходного сигнала при установке в преобразователь из- lo делия с максимальной глубиной слоя упрочнения.

На фиг. 1 представлен электромагнитный преобразователь, разрез; на фиг. 2 - блок-схема устройства. 15

Устройство для электромагнитного контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий содержит проходной электромагнитный преобразователь, выполненный в виде двух коакси- zp альных, симметрично установленных различных по размерам и одинаковых по r форме магнитопроводов 1 и 2, состоящих из полого цилиндра (не показан) с двумя кольцами-полюсами (не показа- д ны), в которых размещены обмотки 3 и

4 возбуждения и измерительные обмотки

5 и 6. Для одночастотных генератора

7 и 8 выходами соединены с обмотками 3 и 4 возбуждения соответственно.

К измерительным обмоткам 5 и 6 подсоединены два канала обработки сигнала,, каждый из которых выполнен в виде фазового детектора 9 и 10, и подсое-диненного к их выходам счетно-реша- З5 ющего блока, состоящего из двух блоков 11 и 12 установки постоянных коэффициентов и блока 13 вычитания, входами подключенного"к блокам 11 и 12 установки постоянных коэффициентов, 4р а выходом — к индикатору 14. Опорные входы фазовых детекторов 9 и 10 через Аазопегчлятооы 15 и 16 соединены с генераторами 7 и 8. Преобразователь размещают на изделии 17 с 45 упрочненным слоем 18, глубина h которого может изменяться от h до

h на одном изделии, Ширина кольца-полюса магнитопровода 1 выбирается равной h „,а магнитопровода

1 а, Работает устройство следующим образом, Выходные напряжения генераторов

7 и 8 создают токи в обмотках 3 и

4 возбуждения. Переменный магнитный поток с частотой М„ проникает в изделие 17 на глубину Ь „ равную

62 4

)ширине кольца-полюса магнитопровода

1, и наводит в измерительной обмотке 5 ЭДС, величина которой определяется электромагнитными свойствами слоя 18 и его глубиной. Так как наибольшая толщина слоя h будет иметь ес(х место не на всей поверхйости изделия, т.е. h(h „магнитный поток таХ| частично замкйется по основному металлу изделия 17, электромагнитные свойства которого можно считать постоянными

Переменный магнитный поток с частотой И проникает в изделие 17 на глубину h равную ширине кольцаполюса ма™гнитопровода 2 и наводят в измерительной обмотке 6 ЭДС, величина которой определяется только электромагнитными свойствами слоя 18, так как Ь)Ь

ЭДС с измерительных обмоток 5 и 6 после синхронного детектирования поступают на входы блока 13 вычитания, разностный сигнал с которо—

ro поступает на индикатор 14..Так

-как постоянные коэффициенты блоков

ll и 12, выбраны из условия равенства нулю выходного сигнала на образце с максимальной толщиной упрочненного слоя, то выходной сигнал зависит толь ко от его глубины. Преобразователь работает в области слабых магнитных полей и для ферромагнитного материала выполняется принцип суперпозиции магнитных полей.

Применение синхронного детекти- рования позволяет отстроиться от мешающего действия ЭДС с разными частотами. И„и и, при условии, что n0f

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность контроля глубины упрочненного слоя изделий типа стержней, втулок, что ведет к повышению надежности и долговечности машин.

Формула изобретения

l.устройство для электромагнитного контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь, два одночастотных генератора, выходы которых соединены с обмотками возбуждения преобразова5 8 телей, и два канала обработки сигнала, подсоединенных к измерительным обмоткам преобразователя, каждый из которых выполнен в виде фазового детектора, опорный вход которого соединен через фазорегулятор с выходом соответствующего генератора, выхода детектора соединен со счетно-рашающим блоком, выход которого соединен с индикатором, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения конструкции, электромагнитный преобразователь выполнен в виде двух коаксиальных симметрично установленных различных по размерам и одинаковых по форме магнитопроводов, состоящих из полого цилиндра с двумя кольцами-полюсами, в которых концентрично размещены возбуждающая и измерительная обмотки, а счетно-решающий блок выполнен в виде двух,, подсоединенных, к выходам детекторов

49062

6 блоков установки постоянных коэффициентов и блока вычитания, входами подключенного к блокам установки постоянных коэффициентов, а выходомк индикатору °

2. Устройство по п. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что частоты /и M генераторов выбраны из со 1 Я отношений и < Г, пЬ 4, где n — це1 2 лое положительйое число.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что значения постоянных коэффициентов выбраны из. условия равенства нулю выходного сигнала при установке в преобразова тель изделия с максимальной глубиной слоя упрочнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Авторское свидетельство СССР

N- 272630, кл. G 01 N 27/86, 1968 (прототип).

849062

Составитель Н.Долгова

Техред Н. Ковалева.

Редактор В.Лазаренко

Корректор M ..Шароши

Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 6082/56 Тираж 907

BHHUHH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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