Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК G01N27/82 

I1 Изобретение относится к неразрушаю- щему контролю качества изделий из ферpOMarHtfTHbix сталей эпекиромагнитным методом и может быть использовано для контроля качества их термической обр&ботки. Известен способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что намагничивают изделие, измеряют остаточную намагниченность и по ней определяют качество термической обработки 1 . Однако данный способ хорактеризует ;я низкой достоверностью контроля, что связано с неоднозначной зависимостью остаточной намагниченности изделия с качеством его термической обработки. Наиболее близким к предлагаемому является способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, зйключающийся в том, что намагничивают контролируемо и образцовое изделие, измеряют их ос- таточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают каждый результат измерения параметров образцовог и контролируемого изделий и определяют качество термической обработки контрол руемого изделия С 2 . Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработ ки ферромагнитных изделий содержит блок намагничивания, последовательно соединенные блок измерения магнитной проницаемости и первый индикатор, а также блок измерения остаточной намагниченности и второй индикатор Сз . Недостаток известного способа и устройства состоит в низкой достоверное ти и производительности контроля. Это связано с влиянием предварительного СОСТО5ШИЯ изделия и с неоднозначной зав симостью магнитной проницаемости и оо таточной намагниченности изделия с его термической обработкой. Кроме того, раздельное измерение, остаточной намагниченности и магнитной проницаемости изделия, а также оценка результатов контроля по двум параметрам дополнительно снижает достоверность контроля и его производительность. Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающе 01 муся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изделия, измеряют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого изделия, перед намагничиванием изделия многократно перемагничивают переменным током до насыщения по гистерезионым циклам, намагничивание производят последней полуволной этого тока, магнитную проницаемость измеряют в пер&менном магнитном поле одновременно с измерением остаточной намагниченности, суммируют полученные сигналы, пооле чего и сравнивают результаты измерения. Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, содержащее блок намагничивания, блок измерения оотаточной намагниченности, блок измерения магнитной проницаемости и индикатор, снабжено датчиком положения торца изделия, блоком задержки сигналов, подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и блока измерения магнитной проницаемости соответственно, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором, и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика положения торца иэделия и выходом - с третьим входом блока задержки сигналов, .а блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора, сол&ноида, тиристора, подключенного управляющим электродом с выходом блока управленияа также диода, подключенного встречно-параллельно тиристору. При этом преобразователь блока измерения магнитной проницаемости разм&щен коаксиально с соленоидом,, а преобразователь блока измерения остаточной намагниченности вьшолнен с магнитопроводом, размещенным у торца соленоида. На фиг. 1 изображена схема устройства для электромагнитного контроля кагчества термической обработки; на фиг, 2, 3 и 4 - .соответственно зависимости магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и результатирующего сигнала преобразователей от температуры отпуска изделий. Устройство содержит блок намагничивания изделия, вьшолненный в виде последовательно соединенных конденсатора 1, соленоида 2 н тиристоре 3, а также пеи раплельно-встречно включенного с после ним диода 4, блок измерения остаточной намагниченности, вьшолненный в виде фер оэонда б,, расположенного на магш топроводе 6, размешенного у торца соленоида 2, и амплитудного селектс а 7 подключенного входом к феррозонду 5, блок измерения магнитной проницаемости выполненный в виде коаксиальных с соленоидом 2 возбужд щей обмотки 8 и измерительной обмотки 9, последова- . тельно соединенш е блок 1О задержки, хюдключенный первым и втсфым входам .к измерительной обмотке 9 и выходу амплитудного селектора 7 соответственно, сз мматора 11 и индикатора 12, последовательно соединенных датчика 13 положения торца изделия и блока 14 управления, последний подключен выходом к управляющему электроду тиристора 3 и третьему входу блока Ю задерж ки. Параметры конденсатора 1 и соленои да 2 выбираются таким образом, чтобы образованш 1й ими колебательный контур входил в резонанс при размещении контролируемого изделия 15 в соленоиде в рабочем положении, показанном на фиг. 1, Устройство работает следующим образом, . По мере внесения изделий 15 внутрь соленоида 2 оно многократно перзма ничивается по гйстерезисным циклам с частотой питающего тока. Одновременно вследствие явления резонанса напряжений ток Б обмотке соленоида 2 возрастает и достигает максимального значения при нахождении изделия 15 в рабочем положении, В этот момент срабатывает датчик 13 положения Tqpua иэделия 15, выдающий сигнал на блок 14 у1фавленйя, который выключает THJJHC тор 3 и блок 1О задержки сигналов. При выключении Т1фистора 3 прекращ ется подача переменного тока на соленоид 2, а его последняя полуволна. 501/4 пропускаемая диодом 4 и проходяшая : через соленоид 2, заряжает конденсатор 1. После этого ток в колебательном яонтуре прекращается я изделие остается намагниченным побледней полу&олиой переменного тока максимального значения и тзадашой полярности. Блок 1О задержки сигналов после намагничивания изделия в соленоиде 2 подключает блок измерения остаточной намагниченности изделия 15 с амплитудным селектором 7 и блок измерения магнитной проницаемости изделия на вход сумматора 11, который вьшает результатвруюший сигнал на индикатор 12. При удалении изделия 15 из устройства датчик 13 положения торца изделия в устройстве выдает сигнал на блок 14 управления, а последний выключает блок Ю задержки сигналов и включает тиристор 3, и по соленоиду 2 вновь протекает переменный ток, соответствукхтций максимальному значе нию. По мере удаления изделия из устройства в результате нарушения резонанса напряжений ток в соленоиде 2 уменьшается, а изделие после его удаления из устройства полностью размагничивается. При раздельном анализе каждой из получаемых в процессе измерения зависимостей, показанных на .2 и 3, не удается однозначно Н1енить качество термической обработки 13делия, в данном случае температуры отпуска -fc для сугалей типа 40ХН2МА. На фиг. 4 изображена кривая, выражающая изменбние результатирующего сигнала, формируемого в устройстве, позволяющая однозначно оцен1ггь качест во химической обработки изделий во всем интервале температур отпуска. Таким образом, .дост1 гается повьппение достоверности контроля и его производительности благодаря однозначнооти получаемыхрезультатов и возможности измерений за один цикл с автоматической уст.ановкой режимов контролза. 100 т 500 iomnC , Раг.2fit I:, WO т 500 iomn Pusd

1. Способ электромагнитного юоятроля качества термической обработ ки ферромагнитных изделий, заключак щийся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изделия, измер5Ь ют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого изделия, отлинающийс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, перед намагничиванием изделия мнохчэкратно Перамагничивают переменным током до насыще нйя по гистэрезисным циклам, намагничивание проиаводят последней полуволной этого тока, магнитную проницаемость измеряют ;в переменном магнитном поле однбвремешю с измерением остаточной намагниченности, с; ммируют полученные сигналы, после чего и сравнивают результаты измерения.; 2.Устройство для электромагнитнохч) контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, содержащее блок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок изме рения магнитной проницаемости, индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено; датчиком положения торца изделия, блоком задержки сигналов, . подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и, блока измерения магнитной проницаемости соответственW но, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором, и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика пррож&-, НИН торца изделия и выходом - -.с третьим входом блЬка задержки, сигналов, а блок намагничивания вьтолнен в виде последовательно соединенных конденс&ьро Сд сд тора, соленоида, тиристора, подключенного управляющим электродом к выходу блоке , управления, а также диода, подключенного встречно-параллельно тйристоРУ. 3.Устройство по п. 2, отличаю щ е ее я тем, что преобразователь блока измерения магнитной проницаемости размещен коаксиально с соленоидом, а преобразователь блока измерения ОСТЕ точной намагниченности выполнен с магнитопроводом, размещенным у торца соленовда.