Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий Советский патент 1987 года по МПК G01B7/06 

Изобретение относится к неразрушающе- му контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электронроводящих изделий.

Цель изобретения - повышение точности измерений за счет усиления различий в магнитных проницаемостях слоя и основы изделия.

На чертеже приведена структурная схема устройства для осундествления способа.

На схеме приведены генератор 1 синусоидального тока, соединенный с ним вихре- твковый преобразователь, состояний из катушки 2 возбуждения и двух измерительных катушек 3, включенных дифференциально, подмагничиваюи1ая система, состоящая из магнитопровода 4 электромагнита, обмотки 5 электромагнита, соединенной посредством регулятора 6 напряжения со стабилизированным выпрямителем 7, питающим обмотку 5. Обработанное ферромагнитное из- де, 1ие состоит из магнитотвердого поверхностного слоя и магнитомягкой основы.

Способ основан на том, что при подмаг- ничпвании изделия относительная магнитная проницаемость поверхностного слоя изменяется незначительно, в то время как относительная магнитная проницаемость основы изделия возрастает, достигает своего максимального значения, а затем уменьшается. При определенном значении напряженности подмаг- ничиваюшего поля наблюдается максимальное различие в магнитных проницаемостях основы и слоя. Это максимальное различие определяют по максимуму выходного сигнала вихретокового преобразователя, в зону контроля которого помешают обработанное изделие, причем частоту тока возбуждения выбирают так, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из измеряемых толщин обработанного слоя, но меньше минимальной толщины контролируемого изделия.

Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий осуществляют следующим образом.

Контролируемое изделие 8 с поверхностно обработанным слоем 9 размещают в зазоре магнитопровода 4 электромагнита, обмотка 5 которого питается от сети через стабилизированный выпрямитель 7 с регулятором 6 напряжения, линейно изменяющим величину тока. В непосредственной близости от контролируемого слоя 9 размещают измерительный преобразователь с катушками 2 и 3.

При помещении изделия 8 в зазор магнитопровода 4 на катушку 2 возбуждения от генератора 1 подают синусоидальный

ток, который, протекая по катушке 2, создает магнитное поле, проникающее в изделие 8 на глубину, превышающую максимальную толщину поверхностно обработанкого слоя 9, но меньщую минимальной толщины изделия 8. Регулятором 6 напряжения плавно изменяют ток в обмотке 5 элект ромагнита, добиваясь максимального сигнала на выходе преобразователя. Этот максимальный сигнал соответствует максимальному различию относительных магнитных проницаемостей основы и слоя. После этого фиксируют напряженность магнитного поля, частоту генератора 1, питающего преобразователь, изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной {или большей) толщине контролируемого изделия, сравнивают сигналы преобразователя вырабатываемые им

на смежных частотах и определяют их разность, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разность максимальна.

При этом вследствие максимального различия относительных нагнитных проницаемостей поверхностно обработанного слоя и основы изделия повьипается точность определения частоты тока возбуждения, на которой разница сигналов преобразователя максимальна и, следовательно, повышается

точность измерения толщины поверхностно обработанного слоя изделия.

Формула изобретения

Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий, заключающийся в том, что преобразователь размещают в зоне контроля, частоту тока возбуждения преобразователя изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной или большей толщины контролируемого слоя, определяют

разность выходных сигналов преобразователя на смежных частотах, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разность максимальна, отличающийся тем, что, с целью повышения точности из.мерения, после размещения в зоне

контроля преобразователь возбуждают током фиксированной частоты, значение которой выбирают так, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из измеряемых толщин обработанных

слоев, но меньше минимальной толщины контролируемого изделия, подмагничивают изделие постоянным магнитным полем с непрерывно изменяющейся напряженностью.

213106194

выбирают значение напряженности подмаг-щину обработанного слоя определяют при

ничивающего поля, при котором сигнал наэтом значении напряженности подмагнивыходе преобразователя максимален, и тол-чивающего ноля.

Изобретение относится к неразрушаю- шему контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения - повышение точности измерений. С этой целью контролируемое изделие 8 с поверхностно обработанным слоем 9 размещают в зазоре магнитопровода 4 электромагнита, обмотка 5 которого питается от сети через стабилизированный выпрямитель 7 с регулятором 6 напряжения. Одновременно изделие 8 находится в зоне контроля преобразователя с возбуждающей 2 и дифференциально включенными 3 катушками, причем частоту сигнала генератора 1, питающего преобразователь, выбирают фиксированной и такой, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из изменяемых толщин слоя 9, но меньше минима,1ь- ной толщины контролируемого изделия. Непрерывно изменяя напряженность постоянного магнитного поля электромагнита, фиксируют ее значение, при котором выходной сигнал преобразователя достигает максимума. После этого частоту генератора 1 изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной или большей толщины контролируемого слоя. Затем сравнивают сигналы датчика, вырабатываемые им на смежных частотах, и определяют их разность, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разница максимальна. 1 ил. 0 (Л / / s . 00 О Ci со