Способ определения толщины закаленного слоя на поверхности ферромагнитных изделий Советский патент 1991 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к нерззрушаю- щему контролю электромагнитными методами, а именно к определению толщины закаленного слоя на поверхности ферромагнитных изделий, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, где требуется контроль глубины закалки.

Цель изобретения - упрощение способа - достигается путем регистрации информативного параметра по условию не требующему выполнения вычитательных операций

На фиг. 1 представлена блок схема уст ройства, реализующего способ определения толщины закаленного слоя на фиг Ч график изменения частот намагничиваю щего поля, при которой фаза третьей ьчрмо ники достигает заранее заданного значении е зависимости от толщины di закалки на

вн треннеи поверхности чугунных , ильз ци линдров дизеля

Устроис гво для реализации способа содержит соединенные последовательно управляющий микропроцессор 1, возбуждающий генератор 2, усилитель 3 напряжения преобразователь 4. в токовую цепь которого включен резистор 5, подключенгый к нему входом перестраиваемый избирательный усилитель Р к выходу которого подключены соединенные последовательно блок 7 определения фазы третьей гармоники, вычислительный блок 8, индикатор 9 Второй и третий выходы микропроцессора 1 подключены соответственно к входам усилителя 3 напряжения и перестраиваемого избирательного усилителя б а выход генератора 2 к выходу вычислительного блока 7 Гене раюр 2 работает в режиме источник нчпря

женин, что обеспечивает изменение магнитного потока по гармоническому закону

Способ реализуется с помощью усгрой- ciBa следующим образом.

В управляющий микропроцессор 1 вводится нижняя fH и верхняя fB границы диапазона частот переменного поля, а также величина Копт оптимального напряжения для частоты fo, определенная на опыте

Микропроцессор 1 определяет сетку частот, при которых производятся измерения, а именно для каждой из частот определяются пропорциональные этой частоте напряжения U, а также утроенные значения частот 3f С микропроцессора 1 сигнал, определяющий частоту f намагничивающего поля, поступает на генератор 2. сигнал оп ределяющий амплитуду напряжения U пропорциональную f, поступает на усилитель 3 напряжения, а сигнал 3f - на перестраиваемый избирательный усилитель 7, настраивая его на выделение третьей гармоники В контролируемом изделии 10 при помощи намагничивающей обмотки вихретового преобразователя 4 поочередно возбуждается магнитный поток частоты f и амплитуды U При каждой частоте напряжение, снимаемое с резистора 5, подается на перестраиваемый избирательный усилитель 6, где из этого напряжения выделяется третья гармоника и подается на вычислительный блок 7 для определения сдвига ее фазы по отношению к напряжению возбуждающего генератора 2.

Знамения фаз третьих гармоник при разных частотах поля поступают в вычислительный блок 8. где происходит построение полинома, аппроксимирующего зависимость yJ3(t) с использованием полиномов Чебыщева Затем начинается перебор частот начиная с fa. при этом каждый раз определяется значение полинома /u(f) и сравнивается с заранее введенным в вычис

лительныи блок 8 заданным уровнем фазы третьей гармоники /тзо Значение f в момент выдается на индикатор 9 Затем по предварительно построенному графику (фиг 2), представляющему собой

зависимость частоты намагничивающего поля от глубины закаленного слоя, определяется глубина закалки контролируемого изделия

Формула изобретения

Способ определения толщины закаленного слоя на поверхности ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают магнитным полем изменяющейся частоты с помощью вихретокового преобразователя с резистором включенным в его токовую цепь выделяют третью гармонику регистрируемого сигнала и фиксируют частоту

нама ничивающего поля при соответствии регистрируемого сигнала определенному условию с последующим определением по ней толщины закаленного слоя, отличающийся тем, что, с целью упрощения,

намагничивлют изделие гармоническим магнитным потоком, амплитуду питающего напряжения изменяют прямо пропорционально его частоте, в качестве регистрируемого сигналя выбирают фазу (рз напряжения на резисторе в токовой цепи преобразователя, а в качестве условия, определяющего фиксируемую частоту, равенство фазы заданной величине

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины закаленного слоя Фероомагнитных изделий Цель изобрете2 ния - упрощение реализации - достигается путем регистрации информативного параметра по условию, че требующему выполнения вычисленных операций С микропроцессора 1 сигнал, определяющий частоту f магнитного потока, поступает на вход возбуждающего генератора 2, работающего в режиме источника напряжения Третья зрмоника напряжения на резисторе 5 включенного в токовую цепь преобразователя 4 выделяется избирательным усилителем 7 Измеряется выделенного напряжения третьей гармоники и фиксируется частота f при узо где рзо - заданная велич1 на. По полученному значению f судят о толщине закаленного слоя 2 ил

ft

in

I U опт

/,/i

500

О

1А16 23. tb to J4 J8 cЈ MM

фие. 2