Устройство для электромагнитного контроля механических свойств изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1990 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразруающему контролю механических свойств зделий электромагнитным методом и ожет бБ1ть использовано для контроля с твердости ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является новы- ение точности контроля и достоверости при контроле изделий из разых марок ферромагнитных материалов ю утем обеспечения непрерывной отстройки от зазора в процессе измерения и поддержания оптимального значения амплитуды суммарного сигнала преобразователя при пулевом зазоре. 5

На фиг.1 представлена-Лункциональ- ная схема устройства для электромагнитного контроля механических свойств изделий из ферромагнитных материалов; на фиг.2 - график зависимости сум--- . 20 марного сигнала ЕС от величины зазора (5 между преобразователем и контролируемым изделием; на фиг. 3 - графики усредненной-функционально зависимости амплитуды суммарного сигнала 25 на выходе преобразователя от величины зазора (кривая.а) и обратно пропорциональной ей зависимости,которую формирует функционаг.1ьный преобразователь (кривая б); на фиг.4 - rpadiH- о ки зависимостей амплитуды суммарного сигнала на выходе преобразователя от величины, зазора для разных марок ферромагнитных материалов при неизменном значении тока возбуждения преобразователя (кривая а - для стали 18XFT;- б - для стали УВА; в - для стали 45; г - для чугуна СЧ-25) .

Устройство состоит из последова- до тельно соединенных управляемого ге- нератора , преобразователя 2 и селективного усилителя 3, перемножителя 4, первого детектора 5, регистратора б, второго детектора 7,подклю- 45 ченного к выходу преобразователя 2, функционального преобразователя 8, выполненного в виде аналого-цифрового пр еобразователя 9 и связанного с ним пeJ:тoяннoгo запоминающего уст- Q ройстваМО. Один вход перемножителя 4 подютючен .к выходу селективного усшхителя 3, выход - к входу детектора 5, а другой вход - к выходу функционального преобразователя 8, вход которого соединен с выходом второго детектора 7. В состав устройст- , на входит, также блок 1.1 опорных напряжений, выход которого соединен с

35

о

о 5 Q

5

входом управления амплитудой генератора 1.

Устройство работает следуюишм образом.

Генератор 1 пиуает преобразователь 2 током фиксиройанной a mлитyды. При установке преобразователя 2 на контролируемое изделие из ферромагнитного материала с произвольным зазором суммарный сигнал с преобразователя 2, содержащий информацию о механических свойствах изделия,подается на вход селективного усилителя 3, где происходит вьщеление соответ . ствующей гармонической составляющей, несущей информацию о механических свойствах контролируемого изделия, и на вход второго детектора 7, с выхода которого сигнал поступает на функциональный преобразователь 8, где выделяется информация о величине зазора между преобразователем 2 и контролируемым изделием. Функциональный преобразователь 8 состоит из аналого-цифрового преобразователя 9, например, параллельного типа и постоянного запоминающего устройства 10. Сигнал с выхода селективного усилителя 3 подается на вход детектора 5 через перемножитель.4, в качестве которого используется множительный цифроаналоговый преобразователь, который изменяет свой коэффициент передачи в соответствии с сигналом, полученным с выхода функционального преобразователя 8.Сигнал на выходе перемножителя 4 не зависит от величины зазора между преобразователем 2 и контролируемым изделием, а зависит только от- механических свойств ферромагнитного материала, из которого изготовлено контролируемое изделие. Снимаемый с выхода детектора 5 выпрямленный сигнал соответствующей гармоники измеряется с помощью регистратора 6, в качестве, которого может быть использован цифровой вольтметр. Сигнал на выходе функционального преобразователя 8 может быть использован для непосредственного контроля величины зазора, например для измерения толщины немагнитного покрытия.

Блок 9 опорных напряжений может быть выполнен, например, как источник постоянного напряжения, значение которого регулируется- в широких пределах. Он позволяет устанавливать не516

сколько фиксированных значений опорного напряжения, соответствующих одному и тому же оптимальному для всех марок ферромагнитных материалов значению амплитуды суммарного сигнала на выходе преобразователя 2 при нулевом зазоре.

Предлагаемое устройство обеспечивает непрерывную отстройку от зазора между преобразователем 2 и контролируемым изделием в процессе измерения, что позволяет производить сканирующий контроль по всей поверхности изделия в линиях непрерывного контроля. Повышение точности контроля путем непрерывной отстройки от зазора достигается тем, что функциональный преобразователь 8 и перемножитель 4 работают в реальном масштабе времени, что позволяет компенсировать малейшие изменения значения зазора в процессе измерения.

Формула изобретения

1, Устройство для злектромагнитно- го контроля механических свойств изделий из Ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединен- ные управляемый генератор, преобра25

ЗО

0424. S

зователь и селективный усилитель, первый детектор, соединенный с его выходом регистратор и второй детек- тор, соединенный с выходом преобразователя, отличающееся тем, что, с целью повьппеНИН точности контроля, оно снабжено.последовательно соединенными функциональным обрйзователем и перемножителем,второй вход которого соединен с выходом селективного усилителя, выход - с входом первого детектора, в выход второго детектора - с входом АункJ5 ционалы-юго преобразователя,

2.Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что Функциональный преобразователь выполнен в виде последезательно соединенных

20 аналого-цифрового преобразователя и постоянного запоминающего устройства, а перемножитель - в виде цисЬ- роаналогового преобразователя.

3,Устройство по П.1, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности при контроле изделий из разных марок ферромагнит-- ных матернапов, оно снабжено блоком опорных напряжений, выходом соединенным с входом управления амплитудой генератора.

Изобретение относится к неразрушающему контролю механических свойств изделий электромагнитным методом и может быть использовано для контроля твердости ферромагнитных материалов. Цель - повышение точности контроля и достоверности при контроле изделий из разных марок ферромагнитных материалов путем обеспечения непрерывной отстройки от зазора в процессе измерения и поддержания оптимального значения амплитуды сигнала преобразователя. Управляемый генератор питает преобразователь 2 током фиксированной амплитуды. При установке преобразователя 2 с произвольным зазором суммарный сигнал, содержащий информацию о механических свойствах, подается на вход селективного усилителя 3, где происходит выделение гармонической составляющей, несущей информацию о механических свойствах контролируемого изделия, и на вход второго детектора 7, с выхода которого сигнал поступает на функциональный преобразователь 8, где выделяется информация о величине зазора между преобразователем 2 и контролируемым изделием. Сигнал с выхода усилителя 3 подается на вход детектора 5 через перемножитель 4, который изменяет свой коэффициент передачи в соответствии с сигналом, полученным с выхода функционального преобразователя 8. Снимаемый с выхода детектора 5 выпрямленный сигнал соответствующей гармоники измеряется с помощью регистратора 6. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

4/ .

0,8 /.