Способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01N27/80 

сл

00 СЛ V4 Сл) vl

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий по магнитным параметрам и может быть использовано для определения механических свойств зтих изделий на машиностроительных, металлургических и других предприятиях.

.Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет обеспечения однозначной зависимости определяемого параметра от физико-механических свойств изделий при контроле изделий из низколегированных среднеуглеродистых сталей после высокотемпературного отпуска.

На фиг. 1 изображена предельная петля гистерезиса и. участок частного цикла при использовании разомкнутой магнитной цепи; на фиг. 2 - зависимость тока намагничивания от времени; на фиг. 3 - блок-схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит блок 1 управления, связанный с ним электромагнитный преобразователь 2, блок 3 выборки и хранения, блок 4 измерения напряженности магнитного поля, подключенный к электромагнитному преобразователю 2, и компаратор 5, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходам измерителя 4 и блока 3 выборки и хранения, выход которого подключен к выходу измерителя 4.

Устройство также содержит три ключа 6-8, подключенные к трем выходам компаратора 5, инвертор 9 и интегратор 10, источник 11 напряжения и измеритель 12 временных интервалов.

Выход преобразователя 2 подключен к входу инвертора 9, выход которого подключен к второму входу второго ключа 7 и входу первого ключа 6, выход которого подключен к входу интегратора 10, к которому через первый ключ подключен источник 11 напряжения. Третий выход компаратора 5 подключен к входу интегратора 10 и второму входу измерителя 12 временных интервалов, к первому входу которого подключен выход интегратора 10.

Способ осуществляют следующим образом.

Контролируемое изделие помещают в .разомкнутую магнитную цепь. С выхода блока 1 управления в обмотку намагничивания (не показана) преобразователя 2 поступают импульсы намагничивания (фиг, 2). В результате намагничивания импульсом а (ti) контролируемое изделие приходит в состояние магнитного насыщения. По окончании импульса а (t2) магнитное состояние изделия изменяется по траектории м-а (фиг. 1).

В момент времени t2 блок 3 выборки и хранения по команде блока 1 управления запоминает значение напряженности Но поля остаточной намагниченности изделия, измеренного блоком 4. В момент времени гз блок 1 управления начинает генерацию импульса в намагничивания, в результате которого магнитное состояние контролируемого изделия изменяется по траектории a-b-c-d.

0 В момент времени t4i когда напряженность магнитного поля будет равна нулю, срабатывает компаратор 5 и на его первом выходе появляется управляюидее напряжение, в результате чего открывается ключ 6 и сигнал с

5 выхода преобразователя 2 (его измерительной обмотки) через ключ б поступает на вход интегратора 10, который будет осуществлять интегрирование сигнала до момента времени ts, когда напряженность поля изде0 ЛИЯ будет равна 0,5 Но.

В момент времени t5 на выходе интегратора 10 г)рисутствует напряжение, пропорциональное АВ (фиг. 1). Появление управляющего сигнала в момент времени ts

5 на втором выходе компаратора 5 и его исчезновение на первом выходе приводит соответственно к открыванию ключа 7 и закрыванию ключа 6, в результате чего сигнал с выхода преобразователя 2, проинвер0 тированный инвертором 9, поступает через ключ 7 на вход интегратора 10. Ключ 7 сохраняет открытое состояние до момента времени te, когда напряженность поля в изделии будет равна Но (в области ее положи5 тельных значений). По окончании временного интервала на выходе интегратора 10 появляется напряжение, пропорциональное ДВ-ABi-ДВ2. Далее открывается ключ 8 и напряжение с выхода

0 источника 11 напряжения начинает поступать на вход интегратора 10. Одновременно запускается измеритель 12. В момент времени t7, когда напряжение на входе интегратора 10 будет равно нулю (в результате

5 воздействия источника 11 напряжения, разряжающего емкость интеграто ра 10), на второй вход измерителя 2 подается сигнал, прекращающий его работу. В результате измеритель 12 . временных

0 интервалов измерит временной и нтервал t6-t7, несущий информацию о величине AB ABi-АВ2 , являющейся параметром контроля однозначно связанным с физико-механическими свойствами изделий

5 из низколегированных средиеуглеродистых высокоотпущенных сталей.

Формула изобретения 1. Способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что изделие

намагничивают до насыщения, уменьшают намагничивающее поле до нуля, воздействуют на изделие плавно увеличивающимся полем одного направления с намагничивающим и измеряют параметр, характеризующий магнитное состояние изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности, в качестве параметра, характеризующего магнитное состояние изделия, используют напряженность Но поля остаточной намагниченности, измеренную после уменьшения намагничивающего поля до нуля, воздействие плавно увеличивающимся магнитным полем одного направления с намагничивающим осуществляют после указанного измерения, определяют при этом приращения индукции поля при изменении напряженности поля в интервалах О Н 0,5Но и 0,5Но Н Но в области ее положительных значений и по разности приращений индукции поля определяют физико-механические свойства изделия.

2. Устройство для контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, содержащее электромагнитный преобразователь, подключенный к нему блок измерения напряженности магнитного поля, блок управления и блок индикации.

отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком выборки и хранения, компаратором, инвертором, тремя ключами, источником напряжения и интегратором, первый выход блока управления подключен к электромагнитному преобразователю, управляющий и сигнальный входы блока выборки и хранения подключены соответственно к второму выходу блока управления и выходу измерителя напряженности, последний подключен также к первому входу компаратора, второй вход которого подключен к выходу блока выборки и хранения, первый

выход компаратора подключен к управляющему входу первого ключа, сигнальный вход которого подключен к выходу электромагнитного преобразователя и входу инвертора, а выход - к входу интегратора, к

которому подключены также выходы второго и третьего ключей, управляющие входы которых подключены соответственно к второму и третьему выходам компаратора, а сигнальные входы - соответственно к выхо дам инвертора и источника напряжения, выход интегратора подключен к первому входу блока индикации, второй вход которого подключен к третьему выходу компаратора, а блок индикации выполнен в виде измерителя временных интервалов.

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий по магнитным параметрам и может быть использовано для определения механических свойств этих изделий на машиностроительных, металлургических и других предприятиях. Цель изобретения - увеличение достоверности контроля. Способ заключается в намагничивании изделия до насыщения, снятии намагничивающего поля, измерении напряженности H поля остаточной намагниченности, воздействии на изделие плавным увеличивающимся полем одного направления с намагничивающим и измерении разности приращений индукции при изменении внутреннего поля в интервалах 0*98H*980,5H 0 и 0,5H 0*98H*98H 0. Способ осуществляется с помощью устройства, включающего блок 1 управления, преобразователь 2, блок 3 выборки и хранения, блок 4 измерения напряженности H 0 поля остаточной намагниченности. Устройство содержит также компаратор 5, связанные с ним три ключа 6, 7 и 8, с помощью которых формируются интервалы изменения поля, и интегратор 10, на выходе которого получают напряжение, пропорциональное разности ΔВ = ΔВ 1 - ΔВ 2, являющейся параметром контроля, однозначно связанным с физико-механическими свойствами изделий. 2 с.п. ф-лы, 3 ил.

fHOHaen

t2и

ffue.Z

iff ts tetrtg