Эталонный образец для определения качества магнитных дефектоскопических материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N27/84 

Изобретение относится к неразрушаю тему контролю магнитными методами и может быть использовано в магнитопорошковой дефектоскопии, ферромагнитных деталей в металлургической, машиностроительной и других отраслях промышленности.

Известны образцы для определения качества магнитных дефектоскопических материалов в виде магнитной ленты с нанесенной на нее с помошью магнитной головки магнитной записью в виде коротких штрихов, имитируюших поля дефектов. Качество магнитного материала при этом определяется визуальным методом или методом фотографирования распределения магнитного порошка на ленте, измерения оптической плотности фотографических почернений и сравнения их с оптической плотностью фотографических почернений эталонного образца I.

Недостатками этих эталонных образцов являются низкие объективность и достоверность при оценке качества материала. Кроме того, применение в качестве образца для испытания магнитного порошка магнитной ленты требует сложного комплекса аппаратурных средств, что затрудняет широкое практическое использование этих устройств для оперативного контроля качества порошка.

Наиболее близким к изобретению является эталонный образец для определения качества магнитных дефектоскопических материалов, содержащий магнитопровод, составленный из двух симметричных частей, место сопряжения которых является имитатором дефекта - ш,ели, двуполюсный постоянный магнит, ось которого перпендикулярна имитатору дефекта, и равномерную шкалу, нанесенную на одной из частей магнитопровода вдоль имитатора дефекта. Каждая часть магнитопровода образца представляет собой стержень прямоугольного сечения, стержни сопряжены своими боковыми гранями, а постоянный магнит выполнен также в виде прямоугольного стержня и расположен на торцах стержней магнитопровода перпендикулярно имитатору дефекта - ш.ели 2.

Однако известное устройство имеет недостаточно высокую чувствительность, особенно при оценке качества магнитно-люминесцентных суспензий с малой концентрацией магнитного порошка (порядка 0,5-1 г/м). Использование линейно-протяженного магнитопровода ограничивает возможность дальнейшего суш,ественного увеличения чувствительности путем удлинения индикаторного следа.

Целью изобретения является повышение чувствительности при испытании магнитных дефектоскопических материалов.

Поставленная цель достигается тем, что в эталонном образце для определения качества магнитных дефектоскопических материалов, содержащем магнитопровод, составленный из двух симметричных частей, место сопряжения которых является имитатором дефекта, двуполюсный постоянный магнит, ось которого перпендикулярна имитатору дефекта, и равномерную шкалу, нанесенную на одной из частей магнитопровода вдоль имитатора дефекта, каждая часть магнитопровода представляет собой цилиндр с основанием в виде плоскости, ограниченной витком

0 спирали и радиальным отрезком прямой, соединяющим начало и конец витка, части магнитопровода сопряжены своими основаниями, равномерная шкала нанесена на его плоской боковой поверхности, а на его цилиндрической боковой поверхности нанесена дополнительная неравномерная шкала, начала обеих шкал совпадают с началом витка, а постоянный магнит выполнен в виде намагниченного вдоль оси цилиндра, установленного в магнитопроводе соосно с ним.

0 На фиг. 1 представлен эталонный образец, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг. 2. Эталонный образец содержит магнитопровод, составленный из двух симметричных частей 1 и 2, каждая из которых пред5 ставляет собой цилиндр с основанием в виде плоскости 3, ограниченной витком спирали 4 и радиальным отрезком прямой 5, соединяющим начало и конец витка спирали 4. Части магнитопровода сопряжены своими основаниями, место сопряжения которых является имитатором б дефекта - щели. Образец содержит также постоянный магнит 7, выполненный в виде намагниченного вдоль оси цилиндра и установленный в магнитопроводе соосно с ним. На плоской бо, ковой поверхности 8 магнитопровода вдоль имитатора 6 дефекта (щели) нанесена равномерная шкала 9, а на цилиндрической боковой поверхности 10 - дополнительная неравномерная шкала П. Начала обеих шкал совпадают с началом витка спирали 4, а

0 количество делений шкал одинаково.

Переменный радиус кривизны f спирали при изменении полярной координаты с( от О до 360° увеличивается от значения R,, равного радиусу основания постоянного магнита, до произвольно выбранного максималь ного значения R. Часть боковой поверхности магнитопровода опирается на радиалный отрезок прямой bo Ь„, соединяющий начало и конец витка спирали, и совпадает с радиальной плоскостью. На этой поерхности вдоль

Q щели, на протяжении всей ее длины наносится равномерная радиальная шкала 9, градуированная в миллиметрах. Количество делений на шкале 9 определяется длиной отрезка прямой bo Ь„, соединяющего начало и конец витка спирали, равной разности мак5 симального R и минимального RQ значений радиуса J) витка спирали.

Увеличение радиуса кривизны витка спирали в зависимости от полярной координаты можно осуществить по любому наперед заданному закону, например, J) cOL (спираль Архимеда). На фиг. 2 показан один из вариантов построения витка спирали. Окружность, ограничивающая основание постоянного магнита, делится на п одинаковых по длине отрезков aoa,,aiai, ... ,aj., личество отрезков выбирается равным количеству сантиметровых делений равномерной радиальной шкалы 9, например, п 4. В точке ао , совпадающей с началом первого отрезка ао а, радиус кривизнырспирали имеет минимальное значение RO, равное радиусу основания постоянного магнита, и совпадает с отрезком оЬо- В точке а, совпадающей с концом первого началом второго ajaj. отрезков, по сравнению с точкой а радиус cпиpaлиJ получает приращение , равное длине одного сантиметрового деления ЬоЬ1Щкалы 9. И так далее, в каждой последующей точке аь по сравнению с предыдущей точкой ai.j, радиус кривизны спирали получает приращение, равное длине одного сантиметрового деления щкалы 9. Вдоль щели на цилиндрической боковой поверхности 10 магнитопровода наносится неравномерная щкала 11, имеющая одинаковое со щкалой 9 количество делений, Сантиметровым делением щкалы 9 соответствуют деления на неравномерной спиральной щкале 11, совпадающие с образующими на боковой поверхности цилиндра, проведенными через точки Ь,Ьг, ..., bf-i, bj,b. Аналогично на щкалу 11 наносятся деления, соответствующие миллиметровым делениям щкалы 9. Из геометрических построений следует, что цена делений неравномерной щкалы 11 определяется характером зависимости радиуса кривизны спирали у от полярной координаты d и превышает цену делений шкалы 9 в среднем в 4-6 раз. Определение качества магнитных дефектоскопических материалов осуществляется следующим образом. Силовые линии магнитного поля двуполюсного постоянного магнита 7 цилиндрической формы замыкаются по магнитопроводу через имитатор 6 дефекта в радиальных плоскостях. Вдоль щели на боковой поверхности .магнитопровода создается магнитное поле рассеяния, интенсивность которого зависит от радиуса кривизны этой поверхности. По мере увеличения угла храдиус кривизны боковой поверхности увеличивается, и магнитное поле рассеяния на поверхности магнитопровода ослабляется. Испытуемый магнитный порощок, нанесенный на поверхность магнитопровода, под действием магнитного поля рассеяния оседает вдоль щели. Качество порошка определяется путем сравнения длины выявленного с его помощью участка щели с длиной участка щели, выявленного с помощью норощка, принятого за эталон. Оценка качества порошка производится одновременно по двум щкалам 9 и 11, имеющим разные чувствительности при одинаковом количестве делений. Применение цилиндрического магнитопровода, основание которого ограничено витком спирали и отрезком радиальной прямой, и нанесение на его боковой поверхности дополнительной неравномерной iiiKa.ih нозволяет за счет увеличения длины индикаторного следа повысить чувствительность эталонного образца для испытания магнитных дефектоскопических материалов.

6с

ЭТАЛОНПЫЙ ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕПИЯ КАЧЕСТВА МАГНИТНБ1Х ДЕФЕКТОСКОПИЧЕСКИХ /МАТЕРИАЛОВ, содержащий магнитопровод, составленный из двух симметричных частей, место сопряжения которых является имитатором дефекта, двугюлюсный постоянный магнит, ось которого периендикулярпа имитатору дефекта, и равномерную иJкaлy, нанесенную на одной из частей магнитопровода вдоль имитатора дефекта, отличающийся тем, что, с целью повышения чуЕктвительности, каждая часть магнитопровода представляет собой цилиндр с основанием в виде плоскости, ограниченной витком спирали и радиальным отрезком прямой, соединяющим начало и конец витка, части магнитопровода сопряжены своими основаниями, равномерная шкала нанесена па его плоской боковой поверхности, а на его цилиндрической боковой поверхности нанесена дополнительная неравномерная шкала, начала обеих шкал совпадают с началом витка, а постоянпый магнит выполнен в виде € намагниченного вдоль оси цилиндра, уста(Л новленного в магнитопроводе соосно с ним. о оо оо