Способ неразрушающего контроля протяженных ферромагнитных изделий

 

Своз Советских

Социалистических

Республик (iii 962798 а н (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160381 (2t) 3260823/25-28

f31)hA.Nn

6 01 и 27/83 с присоединением заявки ¹{23) Приоритет

Госуаарственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300982. Бюллетень ¹36

Дата опубликования описания 3009.82 (33) УДК 620. 179 . .14 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.С.Малышев и А.А.Штин (71) Заявитель

Ижевский механический институт (з4) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮщЕГО КОНТРОЛЯ ПpOT$DKEHHblX

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано при оценке структурного сОстояния поверхностных слоев протяженных ферромагнитных изделий, например проволоки, лент, прутков.

Известен способ неразрушающего контроля протяженных ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что вдоль протяженного ферромагнитного изделия движется с постоянной скоростью градиент магнитного .поля.

Измерительная катушка, распределенная вдоль иэделия, регистрирует

ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определяют свойства поверхностного слоя ферромагнитного изделия(11.

Недостаток способа — значительная сложность его аппаратуоной реализации.

Наиболее близким к предлагаемому является способ нераэрушающего контроля ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что создают постоянный градиент магнитного поля, устанавливают в зоне градиента измерительную катушку и регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена, возникающую при движении ферромагнитного изделия в градиент магнитного поля.

По параметрам ЭДС судят о качестве поверхностного слоя ферромагнитног изделия (2 3.

К недостаткам этого способа следу- ет отнести зависимость параметров

ЭДС от скачков Баркгауэена от скорости движения ферромагнитного изделия в градиенте магнитного поля. Например, чем выше скорость движения тем больше амплитуда ЭДС. Кроме того, положение измерительной. катушки относительно градиента и размеры катушки таковы, что регистрируют

ЭДС от скачков Баркгаузена во всем диапазоне изменения напряженности магнитного поля, в котором возникают скачки Баркгауэена при движении ферромагнитного иэделия. Таким образом, измерительная катушка не установлена в зону с напряженностью

Магнитного поля, при котрой наблюдается наибольшая корреляция между контролируемой характеристикой изделия и регистрируемым параметром

ЭДС. Указанные недостатки приводят к значительным погрешностям при.

ЗО - ченке структурного состояния по962798 верхностного слоя ферромагнитного иэделия.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля путем устранения указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что"согласно способу выбирают напряженность магнитного поля в зоне измерительной катушки по.наибольшей корреляции между контролируемой характеристикой изделия и регистрируемым параметром ЭДС, изменяют величину градиента обратно пропорцио нально величине скорости перемещения изделия,а напряженность поля в зоне измерительной катушки поддер живают посто:нной путем перемещения градиента поля относительно измерительной катушки.

На фиг. 1 представлена схема реализации спосОба неразрушающего контроля; на фиг. 2 — пример реализации способа.

65 руемой характеристикой иэделия

Распределение 1 напряженности магнитного поля по координате Х (градиент магнитного поля) создают источниками 2 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг друга встречно. Протяженное ферромагнитное изделие 3 при его контроле движется в градиенте магнитного поля вдоль координаты Х со скоростью

V. При этом каждый участок ферромагнетика при его движении в градиенте магнитного поля перемагничивается с.помощью скачков Баркгаузена по петле 4 гистереэиса от значения индукции насыщения

-В,до +Вщ . Измерительная катушка 5 регистрирует ЭДС от скачков

Баркгаузена, по параметрам которой проводят оценку структурного состояния поверхностного слоя контролируемого. протяженного иэделия.

При этом измерительная катушка 5 установлена в зоне A с напряженностью магнитного поля Н, подобранной экспериментально так, чтобы получить. наибольшую корреляцию между контролируемой характеристикой изделия.,и регистрируемым.параметром ЭДС. При изменении скорости V перемещения изделия, например увеличении, амплитуда ЭДС увеличивает ся. Так как градиент магнитного поля устанавливают обратно пропорционально скорости перемещения, то рас пределение напряженности магнитного поля по Х изменяется и становится в этом случае таким, как показано и обозначено цифрой б на фиг.1.

Уменьшение градиента магнитного поля приводит к уменьшению ЭДС от скачков Баркгаузена. В то же время изменяют взаимное расположение градиента и измерительной катушки так, чтобы в зоне измерительной катушки напряженность магнитного поля не изменилась, т.е. не изменился бы ре жим контроля. Этого добиваютая путем перемещения градиента относитель5 но измерительной катушки на величину В. Распределение напряженности магнитного поля в этом случае обозначено цифрой 7.Так как градиент магнитного поля уменьшается, 10 а напряженность магнитного поля в зоне контроля остается постоянной, то несмотря на увеличение скорости перемещения изделия, регистрируемый параметр ЭДС и режим контроля остают: ся прежними.

Устройство, реализующее предлагаемый способ (фиг.2), содержит источники 8 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг друга встречно (это могут быть постоянные магниты или намагничивающие катушки, по обмоткам которых течет постоянный ток ). Данные источники постоянного магнитного поля создают градиент, распределенный по координате Х. Кроме этого, устройство содержит третий источник 9 постоянного магнитного поля 2, измерительную .катушку 10 и блок 11 обработки регистрируемого параметра

ЭДС от скачков Баркгаузена, измеритель 12 напряженности магнитного поля 5, измеритель 13 скорости перемещения ферромагнитного иэделия

ЗУ 14 и блок 15 управления.

При изменении скорости перемещения изделия измеритель 13 скорости и блок 15 управления задают градиент магнитного поля. Это дос4п тигается путем изменения расстояния между источниками постоянного магнитного поля или, в случае использования намагничивающих катушек, путем изменения величины постоянного тока, протекающего по обмоткам катушек. Измеритель 12 напряженности магнитного поля и блок 15 управления изменяют положение градиента относительно измерительной катушки так, чтобы в зоне контроля при изменении градиента поддерживалась неизменной напряженность магнитного поля. Этого добиваются с помощью третьего источника 9 постоянного поля путем изменения величины его магнитного поля, направленного соосно магнитным полям источников 8.

Предлагаемый способ неразрушающего контроля движущихся ферромагнитных изделий повышает достоверность контроля, так как напряжен.ность магнитного поля в зоне измерительной катушки выбиЬают по наибольшей корреляции между контроли962798

ВНИИПИ Заказ 7498/62 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 и регистрируемым параметром ЭДС от скачков Баркгаузена.

Предлагаемый способ позволяет проводить контроль движущихся изделий в широком интервале скорос тей движения от 10 м/с до 25 ° 16 м/с.

Формула изобретения

Способ неразрушака его контроля 10 протяженных ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что создают постоянный градиент магнитного поля, устанавливают в зоне градиента измерительную катушку и при движении 5

15 контролируемого изделия регистрируют ЭДС от скачков Баркгауэена по параметрам которой определяют ка,чество изделий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, выбирают .напряженность магнитного поля в зоне измер ительной катушки по наибольшей емой хакорреляции между контролируемо рактеристикой иэделия и регистрируемым параметром ЭДС, изменяют величину градиента обратно пропорциональнО скорости перемещения изделия, а напряженность поля в зоне измерительной катушки поддерживают постоянной путем перемещения градиента поля относительно измерительной катушки.Источники информации, принятые so внимание при экспертизе

1. Ломаев Р.В., Штин А,А. Койт оль неоднородностей структуры ферромагнитных материалов с использова нием бегущего магнитного поля.

В кн. Эффект Баркгауэена и его использование в технике. 1977, Ижевск, 2. Авторское свидетельство СССР

9 451970, кл..G 01 R 33/12, 1972. прототий).