МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ Российский патент 2013 года по МПК G01N27/80 

Описание патента на изобретение RU2492459C1

Изобретение относится к приборостроению, иеразрушающему контролю материалов, технической диагностике и может быть использовано в качестве накладных датчиков для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах для оценки ресурсоемкости устройства агрегатов, работающих под нагрузкой.

Наиболее близким по техническому результату к заявляемому решению является магнитоупругий датчик для определения механических напряжений [патент №2073856, кл. G01N 27/80, опубл. 20.02.1997], который содержит корпус, установленные в нем сердечник с размещенными на нем возбуждающей и измерительной обмотками, при этом он снабжен двумя дополнительными сердечниками полосовой формы и размещенными на них соответственно двумя измерительными обмотками, а основной сердечник выполнен Н-образной формы, причем дополнительные сердечники установлены между полюсами основного симметрично его центральной части.

Недостатками известного датчика являются сравнительно большие размеры, что не позволяет вести измерения механической напряженности в локальных точках, сложность выделения скачков Баркгаузена, так как в обмотке полосовых сердечников возможно наведение электродинамических сил (ЭДС) с частотой возбуждения, а также слабая помехозащищенность от посторонних ЭДС.

Техническим результатом предлагаемого изобретения являются повышение помехоустойчивости и чувствительности измерений.

Указанный технический результат достигается тем, что магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах содержит корпус, установленный в нем сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующей уровень возбуждения обмотками, а также дополнительный сердечник П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсам основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника. Корпус магнитоупругого датчика выполнен из проводящего немагнитного материала, выполняющего функцию экрана и защиты от внешних помех. Плоскость сердечника с измерительной обмоткой перпендикулярна плоскости основного сердечника, и, поэтому, в нем практически не наводится ЭДС на частоте возбуждения, а ЭДС от скачков Баркгаузена при этом практически остается неизменной.

Магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах состоит из корпуса 1, из двух П-образных магнитопроводов 2 и 3, причем магнитопровод 3 установлен в межполюсном пространстве магнитопровода 2 перпендикулярно к нему. В центре магнитопровода 2 намотана намагничивающая обмотка 4, ближе к полюсам этого же магнитопровода намотаны две последовательно соединенные обмотки 5 для контроля уровня возбуждения. На магнитопроводе 3 намотана измерительная обмотка 6 для измерения магнитного шума, создаваемого скачками Баркгаузена при перемагничивании контролируемого участка.

Магнитоупругий датчик работает следующим образом. Накладывают датчик па контролируемую поверхность, находящуюся под механическим давлением. Пропуская переменный ток частотой 20-30 Гц по намагничивающей обмотке, производят намагничивание контролируемой поверхности переменным электромагнитным нолем. По сигналу на выходе обмоток контроля уровня возбуждения обеспечивается требуемое значение величины электромагнитного поля намагничивания, которое затем поддерживается постоянным в процессе измерений. По среднеквадратичному значению магнитного шума или по числу скачков Баркгаузена, определяемым по измерениям на выходе измерительной обмотки, судят о величине механического напряжения. Для определения абсолютной величины механического напряжения используют тарировочные графики, полученные на эталонных образцах при известных в них механических напряжениях.

Похожие патенты RU2492459C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ И МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ 1992
  • Максимочкин В.И.
  • Халилов В.Ш.
RU2073856C1
Магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах 2023
  • Черниченко Владимир Викторович
  • Комраз Сергей Рафаилович
RU2810894C1
Способ контроля механических свойств металлопроката, изготовленного из ферромагнитных металлических сплавов и устройство для его осуществления 2023
  • Цыпуштанов Александр Григорьевич
RU2807964C1
МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК 2005
  • Землянский Анатолий Андреевич
  • Землянский Константин Анатольевич
RU2295118C1
Устройство для мониторинга напряжённо-деформированного состояния металлоконструкций 2020
  • Ташлыков Олег Леонидович
  • Севастьянов Михаил Михайлович
  • Куртеев Алексей Валерьевич
  • Балдин Артемий Михайлович
  • Орлов Константин Евгеньевич
RU2775396C2
Устройство для неразрушающего контроля сжимающих механических напряжений в низкоуглеродистых сталях 2017
  • Сташков Алексей Николаевич
  • Ничипурук Александр Петрович
RU2658595C1
ДАТЧИК ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ 2013
  • Гудошников Сергей Александрович
  • Любимов Борис Яковлевич
  • Усов Николай Александрович
  • Игнатов Андрей Сергеевич
  • Тарасов Вадим Петрович
  • Криволапова Ольга Николаевна
RU2552124C1
Магнитошумовой преобразователь 1990
  • Венгринович Валерий Львович
  • Денкевич Юрий Богуславович
  • Бондарчик Александр Васильевич
SU1793354A1
Устройство для контроля остаточных механических напряжений в деформированных ферромагнитных сталях 2016
  • Сташков Алексей Николаевич
  • Ничипурук Александр Петрович
  • Огнева Мария Сергеевна
  • Королев Александр Васильевич
RU2631236C1
Устройство для контроля ферромагнитных материалов 1982
  • Клюев Владимир Владимирович
  • Шатерников Виктор Егорович
  • Дегтерев Александр Петрович
  • Филинов Владимир Викторович
  • Соколик Алексей Иванович
SU1043549A1

Реферат патента 2013 года МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛАХ

Изобретение относится к приборостроению, неразрушающему контролю материалов, технической диагностике и может быть использовано в качестве накладных датчиков для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах для оценки ресурсоемкости устройства агрегатов, работающих под нагрузкой. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение помехоустойчивости и чувствительности измерений механических напряжений в ферромагнитных материалах. Технический результат достигается благодаря тому, что магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах, содержащий корпус, установленный в нем основной сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующей уровень возбуждения обмотками, дополнительно снабжен сердечником П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсами основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника, а корпус выполнен из проводящего немагнитного материала. 1 ил.

Формула изобретения RU 2 492 459 C1

Магнитоупругий датчик для определения механических напряжений в ферромагнитных материалах, содержащий корпус, установленный в нем основной сердечник П-образной формы с размещенными на нем возбуждающей и контролирующей уровень возбуждения обмотками, отличающийся тем, что магнитоупругий датчик снабжен дополнительным сердечником П-образной формы, на котором размещена измерительная обмотка, причем дополнительный сердечник установлен симметрично между полюсами основного сердечника так, что плоскость его перпендикулярна плоскости основного сердечника, а корпус выполнен из проводящего немагнитного материала.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2013 года RU2492459C1

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ И МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ 1992
  • Максимочкин В.И.
  • Халилов В.Ш.
RU2073856C1
МАГНИТОУПРУГИЙ ДАТЧИК 2005
  • Землянский Анатолий Андреевич
  • Землянский Константин Анатольевич
RU2295118C1
Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий 1987
  • Зацепин Николай Николаевич
  • Гусев Александр Петрович
  • Михальцевич Георгий Александрович
SU1456861A1
Натяжное устройство для выбойки крепежных стоек 1939
  • Павлов П.Ф.
  • Павлова Л.В.
SU59575A1
US 0005297439 A1, 29.03.1994.

RU 2 492 459 C1

Авторы

Максимочкин Валерий Иванович

Гарифуллин Наиль Миниахметович

Сулейманов Наиль Тимерзянович

Даты

2013-09-10Публикация

2012-02-27Подача