Способ электромагнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов Советский патент 1984 года по МПК G01N27/72 G01N27/87 

фиг.1

Изобретение относится к неразрушающему электромагнитному контролю материалов и изделий и может быть использовано для контроля физикомеханических параметров ферромагнитных материалов и изделий в металлургической и машиностроительной отраслях промышленности.

Известен способ электромагнитного контроля физико механических пара- , метров движущегося ферромагнитного материала, заключающийся в том, что контролируемый участок материала намагничивают сформированным с одной его стороны импульсным магнитным полем, с противоположной стороны материала фо,9мируют второе импульсное поле, направленное навстречу первому, считывают градиенты остаточной намагниченности от встречных полей, суммируют оба градиента и по полученной величине судят о физико-механических параметрах контролируемого материала 1 ,

Недостатком этого способа явля-ется то, что он может быть использован только для контроля физикомеханических параметров тонколистовых малоуглеродистых сталей.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ электромагнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов, заключакицийся в том, что контролируемый . участок материал;а намагничивают с одной его стороны внешним постоянным магнитным полем сте1| жневого электромагнита и измеряют напряженность постоянного магнитного поля с другой стороны материала. Твердость стальной ленты определяют по степени ослабления магнитного поля, которуто вычисляют по отношению величин напряженностей постоянного магнйтного поля с противоположных сторон материала {2}.

Недостатком известного способа является его недостаточная достоверность вследствие малой чувствительности контролируемого параметра к изменению механических свойств материалов .

Целью изобретения является повышение достоверности контроля.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу электромагнитного контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов, заключающемуся в том, что контролируемый участок материала намагничивают, с одной его стороны внешним постоянным магнитным полем стержне-: вого электромагнита и измеряют йапряженность постоянного магнитного поля с другой стороны материала, после намагничивания напряженность внаанего постоянного магнитного поля плавно

уменьшают до нуля, в процессе уменьшения фиксируют величину напряженности Hi внешнего постоянного магнитного поля в момент достижения нуля напряженностью постоянного магнитного поля с другой стороны материала и величину напряженности Hegp остаточного магнитного поля с другой стороны материала в момент равенства нулю внешнего постоянного магнитного поля, и о контролируемых параметрах судят по выражению Н v Hpgo .

На фиг. 1 приведена схема одного из вариантов устройства, реализующего способ; на фиг. 2 -, зависимост напряженности магнитного поля с обратной стороны материала от напряженности возрастающего и убыващего внешнего магнитного поля (Н) для образца толщиной 10 мм из стали ЗОХГСА.

Устройство содержит (фиг.1} стерневой электромагнит 1 постоянного тока с сердечником 2, регулируемый источник 3 постоянного Тока, амперметр 4, магниточувствительный элемент 5, например, преобразователь Холла, индикатор б постоянного магнитного поля. Магниточувствительный элемент 5 соединен с индикатором б магнитного поля и установлен на одной оси с электромагнитном 1 с обраной стороны контролируемого изделия 7 напротив сердечника.

Повышение достоверности контроля основано на использовании физического явления упреждения перемагничивания верхних слоев ферромагнетика в убывающем внешнем магнитном поле. При намагничивании ферромагнитного образца внешним постоянным магнитным полем стержневого электромагнита с одной стороны образца, магнитное поле с обратной стороны при увеличении внешнего магнитного поля Н, изменяется по кривой ОА (фиг.2). Если после достижения внешним магнитным полем определенной величины , (например, точка А) уменьшают Нч , то НОЬР изменяется по кривой ABC и достигает нулевого значения в точке В при внешнем магнитном поле, не равном нулю (отрезок ОВ) . При дальнейшем уменьшении Н , Н. меняет знак и при Н., 0 достигает определенного значения (отрезок ОС), причем направление остаточного магнитнбго поля противоположно направлению приложенного внешнего магнитного поля.

Способ осуществляют следующим образом.

Контролируемый лист,7 (фиг.1) помещают мезеду электромагнитом и магниточувствитёльным элементом 5 Намагничивают лист внешним постоянным магнитным полем, обусловленным током, протекающим через катушку электромагнита.1. Величину постоянного тока, который определяет напряженность внешнего постоянного магнитного поля, регулируют источником 3 и измеряют амперметром 4, Магниточувствительны элементом 5 измеряют напряженность поля, прошедшего через материал, и фиксируют индикатором 6. Увеличивают Спомощью источника 3 постоянное магнитное поле электромагнита до определенного значения, например до насыщения контролируемого участка материала. Поле с обратной сторо вы листа, регистрируемое индикатором 6, изменяется при этом по криво ОА (фиг.2), достигая определенного значения (точка А). Уменьшают с помоцью источника 3 величину тока, а значит, и постоянное магнитное поле электромагнита 1 (кривая ABC, фиг.2 и амперметром 4 фиксируют ток, при котором поле с обратной стороны листа, регистрируемое индикатором 6 становится равным нулю (точка В). .Продолжают уменьшать поле электромагнита 1 д6 нуля и индикатоЕ ом б измеряют напряженность остаточного магнитного поля с обратной стороны листа 7 (отрезок ОС). Умножают напряженность Ндвр остаточного магнитного поля с обратной ьтороны листа на напряженность поля электромагнита Н, (величину тока), при котором поле с обратной стороны листа становится равными нулю, и по величине выражения Н х Нов судят о физикомеханических параметрах ферромагнитных материалов. Изобретение позволяет повысить достоверность контроля физико-механических параметров Ферромагнитных материалов за счет использования одновременно двух параметров контроля, обладающих достаточной чувствительностью к изменению механических свойств материалов.

СПОСОБ элЕктромАгаитаого КОНТРОЛЯ М13ИКО-МЕХАНИЧВСКНХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что контролиpyeNun участок материгша намагничивают с одной его стороны внешним постоянным магнитным полем стержневого электромагнита и измеряют напряженность постоянного магнитного поля с другой стороны материала, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, после намагничив.аниянапряженность внешнего постоянного магнитного поля плавно уменьшают до нуля, в процессе уменьшения фиксируют величину напряженности И, внешнего постоянного магнитного поля в момент достижения нуля напряженностью постоянного магнитного, поля с другой стороны материала и величину напряженности Ново, остаточного магнитного поля с другой стороны материала в момент равенства нулю внешнего постоянного магнитного поля, и о контроли- (Л I руемых параметрах судят по выражению Н X НОВР . 7 ////// ////////Л о :О : ;о D1 эо

Фи&2