Способ магнитного контроля качества движущихся ферромагнитных изделий Советский патент 1987 года по МПК G01N27/90 

11

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и издели и может быть использовано для контроля качества термообработки ферромагнитных изделий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет ослабления влияния геометрических размеров, вибрационных смещений и полей рассеяния на результаты контроля.

На чертеже представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа.

Устройство содержит источник 1 тока, связанную с ним намагничивающую катушку 2, измерительную катушку 3, установленную с намагничивающей катушкой 2 таким образом, что их центры совпадают, усилитель 4, подключен ный к выходу измерительной катушки 3, под1 :люче1-1иые к выходу усилителя 4 два блока 5 и 6 интегрирования, блок 7 обработки сигналов, выполненный в виде детектора отношений и связанный своим входом с. выходами блоков 5 и 6 интегрирования, каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных ключей 8 и 9 и ин- еграторов 10 и 11. Управляющий вход ключа 9 через компаратор 12 связан с выходом усилителя 4.. Устройство содержит также датчики 13 и 14 положения изделия связанные с управляющими входами ключа 8.

Способ осуществляется следующим образом.

Намагничивающий ток, возбуждаемый источником 1 тока, создает в намагни- чившощей катушке 2 неоднородное маг- нитное поле, максимальное в центре и с.падающее к краям намагничивающей катушки 2.При движении изделия в измерительной катушке 3 индуцируется двухпо- лярный импульс ЭДС,который уси-пивается усилителем 4 и поступает на вход компаратора 12 и ключей В и 9. Ключ 9 с помощью компаратора 12 пропускает на первый интегратор 11 однополярный импульс этой ЭДС, результат интегрирования которого поступает на первый вход блока 7 обработки сигналов.

Другой ключ 8 с помощью двух датчиков 13 и 14 положения изделия пропускает на второй интегратор 10 двух- полярный импульс ЭДС в промежутке времени от момента входа до момента выхода изделия из зоны измерения,. Про

интегрированный сигнал поступает на второй вход блока 7 обработки сигналов, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный отношению проинтегрированных сигналов.

В процессе движения изделие проходит сквозь область неоднородного магнитного поля. По мере движения напряженность поля в изделии возрастает от нуля до максимального значения Н, и далее снова падает до нуля. Преобразование изменений индукции, вызванных движением изделия, в электрический сигнал осуществляют с помощью измерительной катушки 3 и области неоднородного магнитного поля, в пределах которой напряженность уменьшается одинаково в обе стороны не менее чем в два раза по сравнению с максимальной, В этом случае

.

где е - ЭДС индукции катушки 3;

N - число витков катушки 3;

S - сечение цилиндрического изде- лия;

- коэффициент;

В - индукция,

,

Результат интегрирования сигнала определяется выражением t,, it

(t2)-B(t, ) , t, t,

где t.

и

t. 05

моменты времени входа и выхода изделия из зоны измерения.

Поскольку указанные моменты времени соответствуют нахождению изделия в поле с напряженностью до (t,) и после (t) намагничивания полем f m

)-в-|(н) ,

где В|(Н) и Bi(H) - значения индукции, в поле напряженностью И на основной кривой намагничивания и ниспадающей ветви петли гистерезиса соответственно,

В области слабых полей указанное соотношение слабо зависит от Н, что обеспечивает повьш1енную помехозащищенность контроля.

55

В частном случае, когда Н можно записать

Е К ВИО)-ВИО) КВг, где Ъг - остаточная индукция.

31

Эксперименты показали, что характер зависимости разности магнитных индукций в поле Н Нп,/2 от режимов термообработки аналогичен соответствующей зависимости остаточной индукции.

В свою очередь проинтегрированный однополярный импульс пропорционален максимальному значению интегрированного сигнала и, следовательно, максимальной индукции В

.

Поэтому отношение результатов первого и второго интегрирований

вин) )1

определяется только отношением индукции и не зависит от геометрических размеров изделия и вибрационных смещений . Формула изобретения

Способ магнитного контроля качества движущихся ферромагнитных издеOi

Редактор О.Бугир

Составитель. Ю.Глазков

Техред И,Попович Корректор С.Шекмар

Заказ 7801/42 Тираж 799 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР.

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

O

ЛИЙ, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают в магнитном поле, преобразуют изменение индукции, вызванное: движением изделия, в электрический сигнал и интегрируют его, отличающийся тем, что, с целью повьштения достоверности контроля, преобразование изменения индукции осуществляют в облас- )ти неоднородного магнитного поля, в пределах которой напряженность поля уменьшается одинаково в обе стороны не менее чем в два раза по сравнению с максимальной напряженностью, допол- 5 нител ьно преобразуют изменение индукции, вызванное движением изделия, в моменты времени, когда изделие входит и выходит из указанной области, в двухполярный сигнал и интегрируют его, а качество изделия определяют по отношению сигналов полученных от первого и второго интегрирова НИН.

0

Изобретение относится к методам неразрушаюшего контроля. Целью изобретения является повьЕпение достоверности .контроля за счет ослабления влияния геометрических размеров, вибрационных смещений и полей рассеяния на результаты контроля. Размещенные соосно возбуждающая 2 и измерительная 3 катушки осуществляют преобразование механических параметров изделия в электрический сигнал. По мере движения изделия напряженность поля возрастает от нуля до максимального значения и снова падает до нуля. Из полученного сигнала ключ 9 выделяет однополярный импульс, а ключ 8 - двухполярный. Сигналы интегрируются и поступают на обработку в блок 7 обработки сигнала, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный отношению проинтегрированных сигналов. Так как в области слабых значений напряженности полей зависимость проинтегрированного сигнала от Н мала, то обеспечивается повышенная помехозащищенность контроля. 1 ил. с е (Л to 00 00 сд 00