Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных изделиях Советский патент 1983 года по МПК G01N27/83 

(puej

Изобретение относится кконтролько-иэмерительной технике и может быть исполь сювано. для измерения напряжений в qfreppoмаг ни тных изд елиях.

Известен способ контроля, при котором изделие перемагничивйют полем низкой частоты, ре1 исгрируют шуг/ъг Баркгаузева и по изс характеристикам опредепяюг контролирувлГый параметр L 3. J

Однако указанный способ обладает недосгагочной точностью.

Наиболее близкг{м к предлагаемому является способ измерения упругих напряженки Б ферромагнитных изделиях, заключак шийся Б том, чго изделие перемагничи&ают полем низкой частоты, измеряют текущие значения мощности Баркгаузена, по которым определяют контролируемый параметр 2 .

Однако известный способ чувствителен к зазору между индухционным преобразователем и изделиеМ; что снижает его точное тъ.

Цель изобретения - повышение точности измерен ш упругих напряжений.,

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения упругЖ напря.жешгй в ферромаптетных изделиях измаряюг отношение акшлитуды мощности тут-f.iyu Баркгаузена к значет-тям текущей мощности Баркгаузена в моменты време нк, соответствующие начальному участку нарастания к конечному участку спада мощности тугла Баркгауэена.

При изменении величины зазора между контролируемым издет1ем и индухг-ггиокным преобразователем происходит одновременное изменение регистрируемых значений амнпитудал мощности шук-гов Баркгаузена значения мощности шумоБ Е,рк.гауз8на , однако относительНО1Э изменение этих Величин, измеренных в различные моменты времени (в течение одного периода частоты перемагничивания) 3 значительно меньшей мере зависит oi ух(5занного зазора и определяется в о;гаов ном велич шой упругих напряжений. Поэтому применение операций предлагаемого слюсоба позволяет повысить точность измерения ynpyin-ix ншфяжений за счет отс, от влияния зазора между контролиРУЕ;МЬГМ изделием и ивдукшюнтатм преобразователем.

Не. 1Г, 1 представлена стр т турная схема устройства, реализующего предлагаеМ1 1й способ; на фиг. 2 - осциллограммы временных зависимое г ей индукции В ( ib ) и f.ioiuHOCTH Баркгаузена Р ш R).

ifcTpoftcTBO содержит намагничтшающее устройство 1 , питаемое от генератора 2 гшзкой ЧИСТОТЫ . В качестве намагничивающего устройства может быть использован, например, П-образный элекгромагяиг. С его помощью производят перемагничивяние контролируемого изделия. На изделии располагаются два и:нд;/к.1ионтз1х преобразователя. Первый иидухсционный преобразователь (например, накладная катушка) 3 сп ггкит для преобразовант-ет шума Баркгаузона Б электрический сигнал. Этот сигнал усиливйют шнрокополос Л51м усилителем 4, детектируют 1даадратич1гым детектором о, усредняют с помоипзЮ фильтра 6 {тизклх частот с малой постоят-шой времени пэ сравнению спериодом перемагничиваюшего поля и подают не первый вход канала вертикЕшьного отклонения даухл тевего осциллографа 7. Со второго индукциоттногэ преобразователя 8, вьшопненного, например, в виде проходной катушки, сигнал, гфопорционат1ьн:ый скорости изменеsii-ffi магнитной индукхщи в изделии, }т;ипивют его усилителем 9, интегрирзтот ( нтегратором 10 и подают иа второй вход канала Еертикашного отклонения двухл чевого осцил1: ографа. На экране осциллографа отображают две зависимости мощности Баркгаузена и индлащии в изделии (фиг. 2), Но фиг. 2 обозначены осциллограмма 11 иддукции В (t ); оспилограмма 12 мощности Баркгаузена p.jj (i-), соответствунудая ненагруже -:ному образцу; осциллограмма 13 мощноети Н-гума Баркгаузена, соответствующая нагруженному образцу.

Способ осуществляют след утсздим образом.

По зарегистрированной кривой В I-fc ) определяют момент времени to , когда ТИШутащя в изделии равна В , в этот момент времени измеряют текущую мощность шумов Баркгаузена Piy,-,, определяют акшлмтуду мощности щумов Баркгаузека

PJJJ , вычисляют отношение РШМС-Х /Рщ и по нему определяют величикз зтфугих напряжений в контролируемом изделии, С целью обеспечения максимальной ч вствйтельности величины f(ij}Yic i, Snpyгкм напря}{ ения%1 фиксированное значение величтплгл магнитного поля выбирают соответствующим начальному участку нарастания или конечному участку спада временной за)зисимости мощности ш}тлов Баркгаузена, При этом, как видно на фиг. 2, гфи растягивающей нагрузке величина P yyiQ; увеличивается, а .е-1льщает/Рщ0 изменяется в большей степени, чем каждая из величин или Рщд ° дельное ти.

Путем выбора оптимальных значений фиксированной величины магнитного поля, амплитуды индукции в испытуемом изделии и частоты перемагничивания можно получить изменение отношения более чем в 10 обеспечить высоуку ю чувствительность к упругим напряжен HVK1N1 этого параметра за счет его относительного характера и независимости от изменения зазора.

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ, заключающийся в том, что изделие перемагничиваюг полем Ш1зкой частоты и измеряют текущие значения М01ЩЛСГИ шумов Баркгаузена, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют отношение амплитуды мощности шумов Баркгауэена к значениям текущей мощности шумов Баркгаузена в моменты времени, соответ-. ствующие начальному участку нарастания и конечному участку спада мощности шума Баркгаузена.

бо

ах

Т о

/7

5s

фае.1

Гк

I I

//