Способ контроля остаточных механических напряжений в элементах конструкций Советский патент 1987 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к неразру- maxirnet Ty контролю качества материалов и Изделий и может .быть использовано при контроле остаточных механических напряжений в плоских протяженных элементах конструкций. ,

Цель изобретения - повьшение точности контроля при сканировании преобразователем поверхности элемента конструкции путем создания независимых от положения преобразователя условий контроля.

На фиг. I представлена суммарная вебер-амперная характеристика при

различных положениях преобразователя относительно контролируемой поверхности; на фиг. 2 - схема замещения преобразователя, .взаимодействующего с объектом контроля.

Споеоб осуществляется следующим образом.

Известно,что ЭДС преобразователя, определенная в режиме насыщения, не чувствительна к механическим напряжениям. Эта особенность магнитоупруго- го эффекта и положена в основу способа ко.нтроля остаточных напряжений в условиях изменения воздушного зазора между контролируемой поверхностью элемента конструкции преобразователем. Указанные изменения воздушного зазора приводят к деформации суммарной вебер-амперной характеристики (фиг.. 1), а поэтому измерение ма:гнит- ,ного параметра, например индукции, в определенной точке кривой намагничивания не будет соответствовать условию неизменности режима контроля. Поверхность элемента конструкции сканируют преобразователем. При первоначальном положении преобразователя, которому соответствует некоторый начальный воздушньп зазор 8 , иамзгничивают контролируемый участок элемента конструкции до индукции Hacbfflie- ния Вд (режим насыщения), которой будет соответствовать определенный ток намагничивания IH

R . Qf 7 4-7 .1

)

J-U

W

где , , Zg и Zi,s - магнитные сопротивления преобразователя, элемента конструкции, воздушного зазора и магнитное сопротивление, обусловленное потоками рассеяния, соответственно; W - число витков намагничивающей обмотки преобразователя.

5

0

5

0

j

5

0

Так как ЭДС в измерительной об-, мотке преобразователя пропорциональ- . на скорости изменения магнитной индукции, то контролировать велргчину индукции в релсиме насыщения целесообразно по величине ЭДС. Затем, не изменяя положения преобразователя, измеряют его ЭДС при заданном значении напряженности магнитного поля или, что то же.самое, при заданном значении тока в намагничивающей обмотке 1| „ При последующих положениях преобразователя перед проведением измерения по намагничивающей обмотке преобразователя пропускают ток заданной величины ,, .и изменяют расстояние от преобразователя до контролируемой поверхности до получения ЭДС насыщения измерительной обмотки той же величины, что и при первоначальном положении преобразователя, что означает равенство полных магнитных сопротивлений рассматриваемой схемы замещения (фиг, 2) для различных положений преобразователя, так как

М |,5..eonst.

Корректировка воздушного зазора для нового положения преобразователя эквивалентна искусственной деформации суммарной вебер-амперной характеристики до некоторого фиксированного значения, что позволяет контролировать механические напряжения при одинаковом для всех положений преобразователя токе намагничивания ii , т.е. создать независимые от цо- лохшния преобразователя условия конт- ро,1тя остаточных механических напряжений по всей поверхности элемента конструкции.

пр - :эк

Анализируя измеренную при определенной напряженности магнитного поля 45 ЭДС с измерительной обмотки преобразователя, судят о величине остаточных напряжений.

Формула изобретения

Способ контроля остаточных механических напряжений в элементах конструкций, заключающийся в том, что электроиндуктивный преобразователь вводят во взаимодействие с контролируемым участком элемента конструкции, изменяют расстояние от преобразовате- .Т1Я до поверхности контролируемого участка, при фиксированном значении

3I

указанного расстояния измеряют ЭДС преобразователя и по ее значению определяют величину остаточных механических напряжений, от.личаю- щ и и с я тем, что, с целью повышения точности контроля при сканировании преобразователем поверхности элемента конструкции, измерения ЭДС

305587,4

преобразователя производят многократно каждый раз в режиме насыщения и при фиксированном значении напряженности магнитного поля, а расстояния

- 5 oi преобразователя до поверхности

контролируемого участка выбирают из условия постоянства ЭДС преобразователя в режиме насыщения.

Изобретение касается неразрушающего контроля качества материалов и изделий. Целью изобретения является повышение точности контроля оста/ точных механических напряжений при сканировании преобразователем поверхности элемента конструкции. Для этого перед измерением контролируемого па- раметра сканирующим по поверхности объекта контроля преобразователем корректируют величину воздушного зазора между объектом контроля и первичным преобразователем, каждый раз добиваясь равенства полных магнитных сопротивлений, обусловленных преобразователем, объектом контроля, воздушным .зазором и полями рассеяния. В качестве критерия принятого равенство ЭДС индукции измерительной обмотки преобразователя в режиме насыщения при каждом новом его положении. 2 ил. С/) СО сд ел СХ) |

Составитель И. Рекунова Редактор А. Козориз Техред М.Ходанич Корректор Т. Колб

Заказ 1423/42 Тираж 777 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета CCCF

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

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

fuz,2