Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N27/28 

00

со

О)

о со

ел

Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойг. ств металлов и сплавов. Изобретение позволяет повысить чувствительность контроля.Устройство содержит намагн : чивахяций блок, включающий источник то- . ка и подключенную к нему катушку, выпол ненную в виде последовательно соединенных секций, число витков в которых различно, расположенных на некотором расстоянии друг от/друга по ходу движения контролируемых изделий, ;причем число витков в секциях сначала возрастает до центральной секции, а затем убывает. Такое выполнение катушки намагничивающего блрка позво- ,ляет обеспечить возрастание остаточной намагниченности за счет устранения размагничивающего действия вихревых токов, возникающих при прохождении контролируемого изделия ерез короткую катушку, что равноценно им- nyjibCHOMy намагничиванию, , в результате чего поверхностный слой изделия оказывается намагничен в противоположном направлении. 2 ил. i О)

к

10

15

20

Изобретение относится к исследованиям физических и хкпчических свойств металлов и сплавов, может быть использовано для неразрушающего контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий я яв.пяется усовершенствованием устройства по авт. св. № 1173293.

Цель изобретения - повышение чувствительности за счет устранения раз; магничивающего влияния вихревых то ков, возникающих при движении изде-

; ЛИЯ через намагничивающий блок.

: На фиг. 1 показана функциональнал схема предлагаемого устройства; на

фиг. 2 -- зависимость поля остаточной намагниченности от режима намагничи;. вания (для данного и основного изобретения) .

Устройство для электромагнитного

: контроля механических свойств движу: щихся ферромагнитных изделий состоит из намагничивающего блока, выполненного из источника 1 тока и подключен- 25 ной к нему секционированной;катушвж 2 с переменным числом витков по ее длине, выполненной, например, в виде последовательно соединенных секций, расположенных на некотором расстоянии 30 рруг от друга по ходу движения контролируемых изделий, причем число вит™ ков максимально з центре катушки и равномерно уменьшается к ее краям (от секции к секции) , :расположенн1Ь х 35 за катушкой 2 соосно с ней (по ходу движения контролируемых изделий) двух преобразователей 3 и 4, а также блока 5 сортировки, двух считывающих блоков 6 я 7, блока 8 вычиташ-:я и блока 9 дедения. Выходы преобразователей 3 и 4 подключены через соот ветствукщие считывающие блоки 6 и 7 к входам блока 8 вычитания, выход которого подключен к первому входу блока 9 деления, второй вход которого соединен с вьпсодом считывающего блока 7, а выход - с входом блока 5 сортировки.

Число витков в секции целесообраз- о полируемых изделий но изменять по лтайейному закону, т.е. число витков в последующей секции больше на одну н ту же величину, равную числу витков в первой секцииц а затем убывает на ту же величину, т.е. число витков в секции от пербольюе предыдущей на

катушке, а N - числ

последующая секция

40

45

55

ней имеет число вит дущей тоже на п. Ч и ток, протекающий раются в зависимост размеров контролиру магнитное поле, соз секцией катушки 2, коэрцитивной силы м руемого изделия

Устройство работ образом.

Секции катушки 2 к источнику 1 тока оси локальные поля, возрастают от секци ся в виду поле в це затем убывают. Конт лие 10, проходя чер магничивается снача тающей амплитуды, а щей, при этом резко точная намагниченно счет устранения вли вающего действия ви возникающих при дви рез катушку 2 намаг ка.

Намагниченное ко лие 0 проходит пос преобразователе 3 и Iобразователя 3 сним порциональный намаг ложенном поле (из-з ки 2 намагничивающе преобразователя 4 остаточный намагнич вычитания измеряет ной намагниченности в приложенном поле ровки подается сигн нию измеренной разн ности к величине ос ченности. При выход за предварительно у делы осуществляется

Как видно из фиг температуры отжига ниченность при конт ройстве значительно

.. N-vl

вой до --г-

основном изобретени Tflj-j j b600 с поле ост ченности равно 270

п, где п - число витков в первой

катушке, а N - число секций; каждая

N+З

последующая секция от --- до послед0

5

0

50 35

40

45

ней имеет число витков меньше предыдущей тоже на п. Число витков п и ток, протекающий по секциям, выбираются в зависимости от габаритнйх размеров контролируемь х деталей, а магнитное поле, создаваемое первой секцией катушки 2, всегда меньше коэрцитивной силы материала контролируемого изделия

Устройство работает следующим образом.

Секции катушки 2, подключенные к источнику 1 тока, создают вдоль оси локальные поля, которые сначала возрастают от секции к секции (имеется в виду поле в центре секции) ,, а затем убывают. Контролируемое изделие 10, проходя через секции, намагничивается сначала полями возрастающей амплитуды, а затем - убывающей, при этом резко возрастает остаточная намагниченность (фиг. 2) за счет устранения влияния размагничивающего действия вихревых токов, возникающих при движении изделия через катушку 2 намагничивающего блока.

Намагниченное контролируемое изделие 0 проходит последовательно через преобразователе 3 и 4. При этом с пре- Iобразователя 3 снимается сигнал, пропорциональный намагниченности в приложенном поле (из-за близости катушки 2 намагничивающего блока), а с преобразователя 4 пропорциональный остаточный намагниченности. Блок 8 вычитания измеряет разность остаточной намагниченности и намагниченности в приложенном поле. На блок 5 ,сорти- ровки подается сигнал, раЕ;ный отношению измеренной разности нгмагничен- ности к величине остаточной намагниченности. При выходе этого сигнала за предварительно установленные пределы осуществляется разбраковка контполируемых изделий

Как видно из фиг. 2 для; каждой температуры отжига остаточная намагниченность при контроле в данном устройстве значительно выше, чек в

основном изобретении, например, при Tflj-j j b600 с поле остаточной намагниченности равно 270 А/м в данном устройстве и 125 А/м по основному изобретению, при T,K С - 120 и 10 А/м соответственно.

Кроме того, для данной марки стали при намагничивании полем постоянной амплитуды существует неоднозначность в ходе зависимости остаточной намагниченности от температуры отжига.

Указанный недостаток также устраняется при использовании данного уст- ройства. Формула изобретения

Устройство для электромагнитного контроля механических свойств движу-

ск

fu

т--

4

5

щихся ферромагнитных изделий по авт. св. № 1173293, отличающее- с я тем, что, с целью повышения чувствительности, намагничивающий блок выполнен в виде источника тока

и подключенной к нему ceкциoниpoвaI - ной катушки с переменны м числом витков по ее длине - максимальным в центре катушки и равномерно уменьшающимся к ее концам, расположенной соос- но преобразователям, а секции катушки соединены между собой последовательно .

H.AlH

Составитель И. Рекунова Редактор М. Бандура Техред М.Дидык Корректор М. Максимишинец .

Заказ 2489/45

Тираж 847

ВНИИПИ. Государственного комитета СССР

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

Подписное