Способ неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий Советский патент 1992 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле изделий машиностроения и других отраслей

Известен способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изде- лий, заключающийся в том, что осуществляют продольное намагничивание контролируемого изделия, например, помещая его между полюсями электромагнита, формируют сигнал на выходе катушки индуктивности с магнитопроводом, изменяя направление силовых линий магнитного поля, и по уровню сигнала (в данном случае

максимального) определяют контролируемый параметр (в данном случае ориентацию дефекта)

Недостатком способа является его низкая точность, так как на результат контроля влияет изменение зазора между магнито- чувствительным элементом и контролируемым изделием, а также невозможность измерения второго параметра, например толщины диэлектрического покрытия.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий,

х|

4

00

о

заключающийся в ом, что осуществляют продольное намагничивание изделия, устанавливают преобразователь сердечником на поверхность изделия, преобразователь перемещают по нормали к поверхности изделия в точке контроля до достижения сигналом заданного значения (в данном случае минимального), сравнивают сигнал с полученной с помощью эталонных образцов зависимостью и по результату сравнения определяют контролируемый параметр

Недостатком этого способа является низкая точность измерения физико-механических свойств ферромагнитных изделий из-за сложности измерения минимального значения сигнала, а также невозможности измерения такого параметра, как толщина диэлектрического покрытия

Целью изобретения является повышение достоверности и информативности контроля за счет определения также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии

Поставленная цель достигается тем, что в способе неразрушающего контроля физи- ко-мэханических свойств ферромагнитных изделий, заключающемся в том, что контролируемое изделие продольно намзгн1/л ива- ют, перемещают индуктивный преобразователь по нормали от поверхности контролируемого изделия до достижения сигналом заданного значения, сравнивают сигнал с получен ной с помощью стало иных образцов зависимостью и учитывают результаты сравнения при определении контролируемых параметров, с помощью эталонных образцов получают зависимость Ui(hi) величины сигнала преобразователя от расстояния hi до поверхности основы контролируемого изделия, за заданное значение сигнала принимают величину Us, полученную при перемещении преобразователя на расстояние Л от поверхности контролируемого изделия при котором сигнал преобразователя начинает возрастать после прохождения минимальной величины, измеряют величину U0 сигнала преобразователя при установке на поверхность контролируемого изделия и величину 1)3, после чего, используя величины U3 и h, с помощью зависимости Ui(hi) определяют толщину hg покрытия, а контролируемые физико-механические параметры определяют по величине U0 с учетом hg.

Если проанализировать зависимость сигнала с датчика от перемещения, можно заметить, что при малых зазорах величина сигнала с него сильно зависитотфизико-механических свойств контролируемого изделия, например магнитной проницаемости,

внутренних напряжений, примесей в материале, из которого изготовлено изделие, и т.д. и от зазора. Однако при увеличении зазора (после прохождения минимума зависимости сигнал с датчика от зазора) сигнал с датчика начинает возрастать и не зависит от физико-механических свойств контролируемого изделия, а определяется только величиной зазора. Таким образом, зная

величину сигнала в начальной U0 и конечной Ua точке перемещения и величину перемещения Ah, а также имоя зависимость сигнала от зазора, снятую с эталонных образцов, можно определить величину диэлектрического покрытия hg, которая представляет собой зазор в начальной очке измерения, и физико-механические свойстпа контро иру- емого изделия Сначала по величине сигнала в конечной точке перемещения К3

находят по графику величину зазора от поверхности ферромагнитного материала изделия, затем, вычитая из величины зазора величину перемещения Ah, находят величину толщины диэлектрическою покрытия hg

А зная зеличиму диэлектрического покрытия и начальное U0 значение сигнала с датчика, определяют физико-механические свойства контролируемого изделия

Предлагаемый способ позволяет исключить измерение минимума и проводить измерения второго параметра hg - толщины диэлектрического покрытия, что обеспечивает повышение точности и расширяет функциональные возможности способа.

На фиг 1 изображена структурная схема устройства для осуществления способа неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий; на фиг. 2 - графики, снятые с эталонных

образцов

Индуктивный преобразователь представляет собой два ферритовых полукольца разного диаметра, расположенных одно внутри другого с полюсами, лежащими в

одной плоскости. На внешнем ферритовом полукольце 1 намотана возбуждающая обмотка 2, а на внутреннем полукольце 3 - измерительная обмотка 4, Возбуждающая обмотка 2 запитывается от генератора 5, а

сигнал с измерительной обмотки 4 поступает на вольтметр 6.

Преобразователь имеет следующие характеристики: средний диаметр внешнего полукольца 9 мм; средний диаметр внутреннего полукольца 4 мм; полукольца изготовлены из феррита марки 2000НМ, возбуждающая обмотка содержит 30 витков провода ПЭЛШОО, 1 мм; измерительная обмотка содержит 15 витков провода П ЭЛШО

0,1 мм, измерения проводились на частоте 4 КГц

Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом

Устанавливают преобразователь на контролируемое изделие-, производят замер сигнала по вольтметру. Затем перемещают преобразователь по нормали к поверхности контролируемого изделия на расстояние, когда сигнал с него начинает возрастать, После того как сигнал преобразователя, пройдя минимум, начинает возрастать, замеряют сигнал с него и расстояние, ча которое перемещен преобразователь. Затем по графикам (см фиг 2) определяют величину диэлектрического покрытия и, в данном случае, материал, из которого сделано контролируемое изделие (т.е сорт стали)

Использование способа позволяет про- изводить измерения диэлектрических покрытий на ферромагнитных изделиях и определять их физико-механические свойства с высокой точностью Способ позволяет увеличить производительность и эффективность измерений т.к за одно измерение производится контроль двух параметров.

Форму ла изобретения

Способ неразрушающего контроля фи- зико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изаелие продольно намагничивают, перемещают индуктивный преобразователь по нормали от поверхности контролируемого изделия до достижения сигналом заданного значения, сравнивают сигнал с полученной с помощью эталонных образцов зависимостью и учитывают результаты сравнения при определении контролируемых параметров, отличающий- с я тем, что, с целью повышения достоверности и информативности контроля за счет определения также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии, с помощью эталонных образцов получают зависимость U,(hi) величины сигнала преобразователя от расстояния hi до поверхности основы контролируемого изделия, за заданное значение сигнала принимают величину Ua, полученную при перемещении преобразователя на расстояние Ah от поверхности контролируемого изделия, при котором сигнал преобразователя начинает возрастать после прохождения минимальной величины, измеряют величину Uo сигнала преобразователя при установке на поверхность контролируемого изделия и величину U3, после чего, используя величины Уз и h, с помощью зависимости Ui(h|) определяют толщину покрытия hg, а контролируемые физико-механические параметры определяют по величине U0 с учетом hg

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано при контроле изделий машиностроения и других отраслей Цель изобретения - повышение достоверности и информативности контроля за счет определения также и толщины диэлектрического покрытия на ферромагнитном изделии - достигается благодаря тому, что с помощью эталонных образцов получают зависимость Ui(hi) величины сигнала преобразователя от расстояния h, до поверхности основы контролируемое изделия, за заданное значение сигнала принимают величину Ua, полученную при перемещении преобразователя на расстояние ДЬ от поверхности контролируемого изделия, при котором сигнал преобразователя начинает возрастать после прохождения минимальной величины, измеряют величину Do сигнала преобразователя при установке на поверхность контролируемого изделия и величину Us после чего используя величины U3 и h, с помощью зависимости Ui(hi) определяют толщину hg покрытия, а контролируемые физико-механические параметры определяют по величине Uo с учетом hg 2 ил (Л С

8

Ч

«n

ч-э

N &

ь

N

.

rijn±bd

-,

.53