Устройство для определения физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N27/80 

Изобретение относится к области неразрушающего, контроля изделий из ферромагнитных материалов и может быть использовано при контроле термической обработки в любых отраслях промышленности.

Цель изобретения - повьш1ение точности контроля за счет устранения влияния зазора между преобразователем и изделием.

На фиг. 1 представлено взаимное расположение магниточувствительных элементов в преобр азователе; на фиг. 2 - структурная схема устройства; на фиг. 3 - осциллограмма выходного сигнала блока коммутации.

Устройство .содержит последовательно соединенные блок 1 намагничивания, преобразователь 2, расположенный в нем первый магниточувствительный элемент 3, первый блок 4 измерения, коммутатор 5, первый пиковый детектор 6, блок 7 возведения в квадрат, блок 8 деления, блок 9 индикации, второй магниточувствительный элемент 10, второй блок 11 измерения, вход которого подключен к второму магниточувстви- тельному элементу 10, а выход - к второму входу блока 5 коммутации, после- довательно.сое ненные фильтр 12, второй пиковый детектор 13, вход фильтра подключен к выходу блока 5 коммутации, выход второго пикового детектоСЛ

со

о со

а 13 подключен к второму входу блока 8 деления. .

Устройство работает следующим об-

разом.

После включения устройства блок 1 намагничивания формирует серию импульсов, которые поступают в преобразователь 2. Контролируемое изделие намагничивается с помощью соленоида, рас- положенного в преобразователе 2. Нор мальная составляющая поля остаточной намагниченности считывается магнито- чувствительными элементами 3 и 10, расположенньми в преобразователе 2 на оси намагничивающего соленоида. Сиг- налы с магниточувствительных элементов 3 и 10 поступают на первый А и второй 1.1 блоки измерения соответственно. Выходные сигналы U и U с блоков 4 и 11 измерения поступают на первый и второй входы блока 5 коммутации. Выходной сигнал (фиг. 3) с блока 5 коммутации поступает на входы фильтра 12 и пикового детектора 13. С выхода первого пикового детектора 6 выходной сигнал, пропорциональный выходному сигналу и, первого магниточувствитель- наго элемента 3, поступает на вход блока 7 возведения в квадрат. Одновременно сигнал с блока 5 коммутации поступает на вход фильтра 12, настроенного на частоту коммутации. С выхода фильтра 12 выходной сигнал, пропорциональный разности сигналов магниточувствительных элементов 4 и 11 (U - Uj), постг пает на вход второго пикового детектора 13, где он детектируется и поступает на вход блока 8 деления. Выходной сигнал с блока 8 деле- ния поступает на блок 9 индикации.

Зависимость величины нормальной со ставляющей Н поля остаточной намагнИ ченности от расстояния до контролируемой поверхности с достаточной точно- стью можно аппроксимировать вьфажением

Н,

г - 1 + kh

где Н - значение нормальной состав- ляющей поля на поверхности изделия;

h - расстояние от поверхности; k - коэффициент пропорциональности.

Изменение нормальной составляющей заданном расстоянии h равно

Н

ЛН г

(1 + kh)2

kdh.

Разделив квадрат первого выражения на второе, получают

( ) У 1 ч- kh

(1 + kh)2

Q

50

Так как величины k и d постоянные, то отношение определяется только величиной Н , которая, в свою очередь, определяется физико-механическими свойствами изделия и не зависит от величины зазора, .

Формула изоб.ретения

Устройство для определения физико- механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, преобразователь, расположенный в нем магниточувствительный элемент, первый блок измерения и блок индикации, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности, оно снабжено последовательно, соединенными подключенньт -к выходу первого блока измерения блоком коммутации, первым пиковым детектором, блоком возведения в квадрат и блоком деления, выход которого подключен к блоку индикации, последовательно соединенньши вторым магниточувствительным элементом и вторым блоком измерения, выход которого подсоединен к второму входу блока коммутации, и последовательно соединенными фильтром и вторым пиковым детектором, выход которого подключен к второму входу блока деления, а вход фильтра подключен к выходу блока коммутации.

i- Or-rJ

WTlJ

лЬ

0

LT

8

Изобретение касается неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит блок намагничивания, преобразователь, расположенные в нем два магниточувствительных элемента, два блока измерения, блок коммутации и два канала обработки, один из которых включает первый пиковый детектор и блок возведения в квадрат, а другой канал фильтр и второй пиковый детектор. С выходов этих каналов сигналы, пропорциональные соответственно выходному сигналу U₁ первого магниточувствительного элемента и разности U₁-U₂ сигналов магниточувствительных элементов, поступают на вход блока деления. Определяемое в блоке деления отношение определяется только величиной H_R @ (H_R @ - значение нормальной составляющей остаточного поля на поверхности изделия) и не зависит от величины зазора. 3 ил.

Фм.2