Способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалнстическик

Республик ()))868371 (б)) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 04.01 80 (2)) 2865605/25-28

I (5! )М. Кл. . С 01 Н 27/90 с присоединением заявки М (23) Приоритетгосударственный камнтет ао делен изобретений и открытий

Опубликовано 30.09.81.- Бюллетень пе 36

Дата опубликования описания 03.10.81 (53) УД1(620. .1 79. 14(088.8) Н. H. Зацепин, Б. П. Коренной и В. И, Шевкунов (72) Авторы изобретения

Отдел физики нераэрущающего контроля АН Белорусской ССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ УПРОЧНЕННОГО

СЛОЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к нераэрушающему контролю ферромагнитных изделий и( может быть использовано для измерения глубины упрочненного слоя термообработанных иэделий.

Известен способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое иэделие намагничивают, выбирают координаты размещения датчиков из условия равенства нулю градиентов второго порядка от вторичного магнитного поля по одному из контролируемых параметров, а сигнал, снимаемый с измерительных обмоток датчиков, характеризует другой измеряемый параметр 11).

I 1S

Недостатком указанного способа является невозможность отстройки от влияния изменения магнитной проницаемости материала контролируемого иэделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что над изделием размещают Hc» точник тока, в поле этого источника размещают преобразователь нормальной и тангенциальной составляющих магнитного поля и измеряют сигнал на выходе преобразователя Г2 .

Недостатком известного способа являет ся невозможность контроля глубины упрочненного слоя, 11ель изобретения — повышение достоверности контроля (и определения координат размещения преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что координаты размещения ° преобразователя сначала определяют иэ условия равенства сигналов нормальной и тангенциальной составляющих без изделия, а затем при наличии изделий беэ упрочненного слоя, находят разность измеренных сигналов и по ней определяют глубину упрочненного слоя.

Для определения коордиьат размещения преобразователя сначала перемещают его в радиальном направлении и по углу относительно источника тока до получения раЪ

868 371

4 ка 1. Равенство нормальной и тангенциальной к поверхности иэделия 2 составл : ющих напряженности магнитного поля линейного тока выполняется в точках, расположенных на прямой 5, лежашей в радиальном направлении к линейному проь воднику 1 и составляющей угол Л!4- с нормалью 6 к поверхности изделия 2. Изделие 2, намагниченное полем линейного тока, образует в окружающем пространстве вторичное-магнитное поле, распределение силовых линий 9 которого зависит от глубины упрочненного слоя 7. Равенство нормальной и тангенциальной составляюших напряженности вторичного магнитного поля, образованного намагниченным иэделием 2 без упрочненного слоя 7, как видно иэ распределения силовых линий поля 9, выполняется в точках, расположенных на некоторой кривой линии 10. Таким образом, в точке 11 пересечения линий

5 и 10 выполняется равенство нормальной и тангенциальной составляющих напряженности как магнитного поля, образван ного линейным током, так и магнитного поля намагниченного изделия 2 безуп— рочненного слоя 7. Следовательно, включенные встречно преобразователи 3 и 4 имеют нулевую разность сигналов на выходе, о- При замене .иэделия 2 без упрочненного

Зо слоя 7 контролируемым изделием 2 с упрочненным слоем 7 распределение напря . женности вторичного магнитного поля изменяется, а равенство нормальной и тангенциальной составляющих выполняется в точках, расположенных на кривой линии

12, имеюшей точку 13 пере ечения. с радиальной прямой линией 5. Таким образом, в .точке 11, в которой установлены преоб о- разователи 3 и 4, нормальная и тангенци40 .альная составляющие становятся различными, причем разность их сигналов пропор13 циональна глубине упрочненного слоя 7.

Следовательно, при замене изделия 2 беэ упрочненного слоя 7 контролируемым

45 изделием 2 с упрочненным слоем 7 появи- ляется не нулевой сигнал на выходе, а пропорциональный глубине упрочненного слоя 7. венства нормальной и тангенциальной составляюших сигналов без изделия, по найденной точке определяют радиальное направление размешения преобразователя, а затем преобразователь перемешают в найденном радиальном направлении до получения равенства нормальной и тенгенциал ной составляющих сигналов при наличии безделий без упрочненного слоя.

Способ поясняется на примере источника тока, выполненного в виде прямого щм>вода.

На фиг. 1 показано размещение преобразователя и проводника с током над поверхностью иэделия с упрочненным слоем на фиг. 2 — структурная схема устройс;ва для реализации способа.

Линейный проводник 1 (фиг. 1 ) размещен параллельно поверхности контролируемого иэделия 2, преобразователи 3 и 4 соответственно нормальной и тангенциальной к поверхности изделия 2 состав ляюших напряженности магнитного поля установлены на прямой 5, лежащей в радиальном направлении к линейному проводнику 1 и составчяющей угол (/4 с направлением нормали 6 к поверхности изделия 2. На фиг. 1 показаны упрочнен ный слой 7, силовые линии 8 магнитного поля линейного -.îêà, силовые линии 9 вт .ричного магнитного поля, образованного намагниченным изделием 2, линия 10, в точках которой нормальная и тангенциальная составляюшие напряженности вторичного магнитного поля, образованного намагниченным изделием 2 беэ упрочненного слоя 7,. равны по величине, точка

11 пересечения линий 5 и 10, линия 12 в точках которой нормальная и тангенциальная составляющие напряженности вт ричного магнитного поля, образованного намагниченным изделием 2 с упрочненным слоем 7, равны по величине, точка пересечения линий .5. и 12.

Линейный проводник 1 (фиг. 2) соеди нен с источником 14 электрического поля, а сигнал от нормальной 3 и тангенц альной 4 составляюших, включенных встречно, фиксируется индикатором 15.

Способ осушествляется следуюшим образом.

По линейному проводнику 1, размещенному параллельно поверхности контролируемого изделия 2, пропускают электрический ток от источника 14. При этом создается магнитное поле, силовые линии 8 ss которого на фиг. 1 представлены концентрическими окружностями, центр которых совпадает с центром линейного проводниФормула изобретения

Способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, эаключаюшийся в том, что над иэделием размещают источник тока, в поле этого источника размешают преобразователь нормальной и тангенциальной составлявших магнитного по868371

Составитель Ю. Глазков

Редактор В. Петраш Техред Ж.Кастелевич Корректор Г. Огар

Заказ 8302/52 Тираж 487 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ля и измеряют сигнал на выходе преобразователя, отличаюши йсятем, что, с целью повышения достоверности контроля, координаты раэмешения преобразователя сначала определяют из условия равенства сигналов нормальной и тангенциальной составляюших без изделия,.а затем при наличии иэделия без упрочненного слоя, находят разность измеренных сигналов и по ней определяют глубину упроч- 1О .ненного слоя.

2.Способпоп. 1, отличающ н и с я тем, .что, с целью определения координат размещения преобразователя, сначала перемешают его в радиальном íà- 15 правлении и по углу относительно источника тока до получения равенства нормаль-. ной и тангенциальной составляюших сигналов беэ изделия, по найденной точке определяют радиальное направление размешения преобразователя, а затем преобразователь перемешают в найденном радиальном направлении до получения равепст. ва нормальной и тангенциальной составлюших сигналов при наличии изделия без упрочненного слоя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Способ контроля закаленного слоя.

Дефектоскопия", 1976, % 1, с. 66.

2. Авторское свидетельство СССР

М 56984 1 кл С 01 В 7/06е 1 976 (прототип ) .