Индукционный прибор для контроля структуры металлов Советский патент 1962 года по МПК G01N27/90 G01N27/72 

Известны индукционные приборы для контроля структуры металлов, основанные на определении магнитной проницаемости изделий методом вихревых токов с использованием схемы моста переменного тока.

Описываемое изобретение относится к таким же приборам и имеет целью устранение искажений прибора от влияния поверхности. Это достигается тем, что датчик, включенный в одно из плеч электрического моста, снабжен винтовым механизмом для его перемещения относительно контролируемой поверхности.

На чертеже изображена принципиальная схема прибора.

Индуктивный датчик / расположен в -измерительной головке 2, которую устанавливают на поверхность контролируемого изделия 3. Измерительная головка 2 снабжена винтовым механизмом, посредством которого осуществляют перемещение датчика / в плоскости нормами к поверхности контролируемого изделия. Индуктивный датчик / при помощи гибкого экранированного кабеля включен последовательно с регулируемым сопротивлением 4 в одно из плеч электрического моста переменного тока. Б другие плечи моста включены активные сопротивления 5 И переменная индуктивность б. В диагональ моста через электронный усилитель 7 включен микроамперметр 8. Питание моста осуществляется от источника переменного тока 9.

Для подготовки прибора к работе его измерительную головку 2 устанавливают на поверхности изделия, структура которого принята за эталон. При помощи винтового механизма индуктивный датчик / устанавливают с малым зазором относительно поверхности эталонного изделия. Путем изменения индуктивности 6 и сопротивления 4 производят балансировку моста, добиваясь минимального отклонения стрелки микроамперметра 8.

№ 145383-2Для определения структуры изделия измерительную головку прибора устанавливают на его поверхность и производят балансировку моста изменением положения датчика 1 и, в случае необходимости, изменением величины сопротивления 4. Величину индуктивности 6, установленную в процессе балансировки моста на эталоне, при контроле структуры изделия не изменяют.

Если структура контролируемого изделия и структура эталона одинаковы, то для полной балансировки моста может бь1ть достаточным лишь перемещение датчика /.

В случае разницы в структурах контролируемого |1зделия и эталона перемещение датчика не позволяет осуществить полную балансировку моста. Разница между показаниями микроамперметра в этом случае и при полном балансе моста характеризует степень разбаланса, вызванного различием магнитной проницаемости контролируемого изделия и эталона вследствие расхождения их структур.

При градуировке шкалы микроамперметра в величинах разбаланса моста может быть определено, в частности, процентное содержание перлитной или ферритной основы.

Описанный прибор обеспечивает достаточную точность при небольшой величине разбаланса моста, т. е. если структура контролируемого изделия близка к структуре эталона. При необходимости получения высокой точности контроля изделий со структурой, значительно отличающейся от эталонной, полную балансировку моста осуществляют как изменением положения индуктивного датчика /, так и изменением величины сопротивления 4. В этом случае процентное содержание перлитной или ферритной основы определяют по градуированной щкале регулируемого сопротивления 4.

Нечувствительность прибора к изменению расстояния между измерительной головкой и исследуемой деталью вследствие шероховатостей, окисных пленок, окалины и т. п. на поверхности изделия, обеспечена тем, что механический контакт с поверхностью изделия имеет только корпус измерительной головки, а индуктивный датчик / при балансе моста располагается на некотором расстоянии от поверхности изделия.

В частном случае индуктивный датчик может быть выполнен в виде катушки, в которую вводят исследуемую деталь. При этом добиваются полного баланса моста при неполном введении детали в катушку датчика. Тем самым обеспечивается нечувствительность прибора к различию между отдельными деталямл по их размерам и конфигурации в пределах допусков на отливки.

Описываемый прибор позволяет производить контроль структуры изделий, например, из высокопрочного магниевого чугуна без предварительной подготовки поверхностей, непосредственно после отливки. При этом имеется возможность контроля изделий любой формы при высокой точности измерений.

Изобретение может найти применение для разбраковки литых деталей из высокопрочного чугуна по структуре металлической основы.

Предмет изобретения

Индукционный прибор для контроля структуры металлов, основанный на определении магнитной проницаемости методом вихревых токов с использованием схемы моста переменного тока, отличающийся тем, что, с целью устранения искажений прибора от влияния поверхности, датчик, включенный в одно из плеч электрического моста, снабжен винтовым механизмом для его перемещения относительно контролируемой поверхности.