Способ контроля степени упрочнения Советский патент 1985 года по МПК G01N27/83 G01R33/12 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля степени упрочнения ферромагнитных изделий в машиностроительной и авиационной промьшшенностях. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. На фиг, 1 представлены временные диаграммы, иллюстрирующие принцип контроля степени упрочнения, на фиг. 2 и 3 - блок-схемы устройств, реализующих способ. U,(t) - си На фиг, 1 обозначены: нал, пропорциональный переменному току, имеющему треугольную форму, U(t), U,(t) и ) - вид ЭДС от скачков Баркгаузена (СБ) для издели с нулевой, средней и максимальной Uy(t) - управстепенью упрочнения, ляющий сигнал, длительность Т кото Iporo равна длительности заданного временного интервала, U(t) и вид ЭДС от СБ внутри временного интервала , Устройство изображенное на фиг,2 .содержит источник 1 переменного тока, индукционный преобразователь 2, блок 3 регистрации, дифференциатор 4 и ждущий мультивибратор 5, Оно реал зует первый метод формирования конца временного интервала. Устройство, изображенное на фиг, 3, реализует второй метод формирования конца временного интервала. Оно содержит источник 6 переменного тока, индукционный преобраз ватель 7, блок 8 регистрации и дифференциатор 9, Контроль степени упрочнения производится следующим образом. Контролируемое изделие перемагни чивают полем, периодически изменяющимся в соответствии с CHrHaj):oM Uj (t При этом в изделие возникают СБ, ЭДС от которых имеет форму шумовой .пачки. Увеличение степени упрочнени приводит к изменению параметров поверхностных слоев изделий и, как следствие, к изменению величины ЭДС от СБ. Для повышения достоверности в предлагаемом способе использован тот факт, что изменение степ€;ни упрочнения сопровождается изменением не только величины ЭДС от СБ,, но и временного положения относительно поля перемагничивания, причем для изделий .структуры мартенсита поле стартамонотонно уменьшается по мере увеличения степени упровнения, как показано на графиках U (t), ) и ), Положение временного интервала, в течение которого регистрируют ЭДС от СБ, фиксировано, В частности, начало его совмещают с началом одного из полупериодов поля перемагничивания (момент tj), а конец формируют в момент, соответствующий полю старта неупрочненного изделия (момент t ), При этом регистрируемая ЭДС будет иметь вид, показанный на графиках Ug(t) и U(t) (фиг, 1) соответственно для изделий со средней и максимальной степенями упрочнения. Для неупрочненного образца регистрируемый сигнал будет равен нулю. Совмещение начала временного . интервала с началом одного из полупериодов необходимо для надежной регистрации ЭДС от СБ упрочненных изделий, поле старта которых может иметь достаточно малое значение. Конец временного интервала необходимо формировать в момент, соответствующий полю старта неупрочненного изделия, для предотвращения сужения рабочего диапазона и устранения неоднозначности характеристики. Конец временного интервала может формироваться двумя методами. Первый метод основан на временной задержке начала временного интервала (например, с помощью ждущего мультивибратора), Достоинство метода заключается в возможности регистрации ЭДС от СБ на обоих полупериодах Поля перемаг- ничивания. Недостатком является необходимость изменения длительности : при изменении частоты перемагничивания о Указанньш метод с помощью устройства, изображенного на фиг, 2, реализуется следующим образом. Источник 1 перемагничиваеТ контролируемое изделие посредством индукционного преобразователя 2, ЭДС от СБ усиливается и регистрируется в блоке 3 регистрации. Дифференциатор 4 формирует перепад уровня выходного сигнала в момент начала полупериода. Этот перепад запускает ждущий мультивибратор 5, который формирует временной интервал длительностью (фиг, 1), Выходной сигнал ждущего мультивибратора 5 управляет работой блока 3 регистрации , 3 Второй метод основан на ограниче нии амплитуды напряженности поля перемагничивания на полупериоде, в течение которого регистрируют ЭДС от СБ. При этом в момент времени t напряженность поля начинают уменьшать (сигнал U,(t), показанный на фиг. 1 пунктиром). Достоинством метода является сохранение заданного положения временного интервала при изменении частоты перемагничивания. Недостаток заключается в том, что ЭДС от СБ может регистрироваться в течение одного полупериода. Объясняется этрм тем, что для предотвра.щения нестабильности, обусловленной перемагничиванием изделия по частным циклам, амплитуда напряженности 804 поля во время второго полупериода должна быть достаточной для насыщения изделия. С помощью устройства, изображенного на фиг. 3, этот метод реализуется следующим образом. Источник 6 перемагничивает изделие с помощью индукционного преобразователя 7. ЭДС от СБ усиливается и регистрируется в блоке 8 регистрации. Дифференциатор 8 формирует прямоугольный сигнал, фронты которого совпадают с началами каждого из полупериодов. Этот сигнал поступает в блок 8 регистрации, управляя его работой. При этом конец временного интервала формируется автоматически за счет прекращения СБ в момент t (фиг. 1).

фиг. 2

Риг.З