ны наружн№о слоя при конгроле,изделий с ферромагн1в гным внугренним слоем. Цель изофегения - ощ)еделение наруж ного радиуса изделия, а также и толщины наружного слоя при кситроле изделий с ферромагнитным внутренним слоем. Это Достигается тем, что сигналы ре гистрируют в момент, возможно близкий к началу переходного процесса, вызванного взаимодействием электромагнитного Поля с изделием, регистрируют сигналы в момент времени, возможно близкий к установившемуся состоянию переходного про цесса. При воздействии импульсом напряженности поперечного поля на двухслойное проводящее цилиндрическое изделие с фер ромагнитным; нижним слоем в области вйе изделия возникает отраженное поле, характер которого определяется параметрами изделия. Если импульсы первичного поля имеют широкий частотный спектр, то векторный потенциал отраженного поля в начальный момент времени переходного прсадесс вызываемого воздействием каждого импульса, . опнсьшается следующим выражением:cosM, сггр оЧ( где Д(о - магнитная постоянная; Цд - напряженность первичного поля;R - наружный радиус изделия; }} - зазор между датчиком и изделием;Ч - угловая координата точки наб людения поля (плоскость Ч О перпендикулярна вектору напряженности первичного поля). Из уравнения видно, что отраженное поле не зависит от изменения толщины слоев изделия, а также электропроводнос ти и магнитной проницаемости материала слоев, т.е. предлагаемый способ позволяет полностью исключить эти мешающие факторы. Шя первичного поля с широким часто ным спектром импульсов векторные поте диалы отраженного поля в начальный мо мент времени и при установившемся состоянии переходного процесса, вызываемого воздействием каждого импульса, оп ываются соответственно следующими выажениями:. Ааотр оНс, где Т - толшвва верхнего слоя. Приведенные закономерности подтверждают- независимость отраженного поля от изменения электропроводности слоев, т.е. предлагаемый способ позволяет искючить влияние этого мешающего фактоа. При слежении датчика за радиальными перемещениями изделия при определенном начении угловой координаты величины Ч и Ь постоянны. Тогда приведенные выше выражения представляют собой систему двух уровней второй степени с двумя неизвестными: наужным радиусом и толщиной верхнего слоя. Такая система может быть одноначно решена при использовании непрерьтных или дискретных электрических измерительных преобразователей. Задание уравнений системы в виде электрических сигналов производится с помощью датчика отраженного поля, например индукционного датчика, плоскость витков которого ориентирована вдоль первичного поля, совместно с интегрир тощим устройством. Для изделий формы строго цилиндрической предлагаемый способ позволяет производить контроль величины наружного диаметра и толщины верхнего слоя. На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемыйспособ. Устройство содержит формирователь 1 импульсов, соединенный через усили® ь 2 мощности с кольцами 3 Гельмгольца, индукционный преобразователь 4, который подключен через последовательную цепь, состоящую из интегратора 5 и пикового детектора 6, к показывающему прибору 7, а также профильные ролики 8 рольганга и прижимной ролик 9 с пружиной 1О, удерживающие кон1ролируем6е цилиндрическое изделие 11, например многослойную трубу. Импульсное напряжение, вьфабатывае- мое формирователем 1 , через усилитель 2 подается на кольца 3, которые создают поперечное намагничивающее импульс.ное Поле. В этом поле помещают контро- лируемое многослойное изделие 11, радиальное перемещение которого ограничивают с помощью профильных роликов 8 рольганга и прижимного ролика 9 с пружиной 10. В результате взаимодействия контролируемого цилиндрического изделия 11 с поперечньгм намагничивающим полем возникает отраженное поле. Изменение магнитного потока отраженного поля наводит переходную импульсную.ЭДС в преобразователе 4. Сигнал с преобразователя 4 подается на интегратс 5. Из полученных после интегрирования импульсов с помо щью пикового детектора 6 выделяются сигналы, характеризующие момент начала переходного процесса, вызьшаемого воздействием каждого импульса намагничивающего поля. Эти сигналы затем регистрируются Показывающим прибором 7, . Для предотвращения появления в преоб разователе 4 сигналов, создаваемых самим намагничивающим полем, преобразователь 4 устанавливают таким образом,, что плоскость его витков параллельна направлению силовых линий Поперечного по- ля . В этом случае на преобразователь 4 воздействует только одно отраженное поле Если применяют преофазователи, выходные, характеристики которых пропфциональны магнитному потоку, например пре образователь Холла, то выполнения операций последующего интегрирования не требуется. Способ в сравнении с известным обеспечивает повышение точности контроля радиуса проводящих цилиндрических изделий с произвольн ым количеством слоев. Это достигается тем, что отраженные сиг налы регистрируют в момент начала переходного процесса, когда электромагнитное поле отражается от поверхности изделия, не проникая внутрь его слоев. Отраженное от поверхности цилиндрического изделия поле при ограничении радиальных; перемещений изделия характеризует его радиус независимо от изменения многих неконтролируемых параметров. Использование предложенного способа позволяет определить также и толщину наружного слоя при контроле изделий с ферромагнитным внутренним слоем за счет регистрации сигналов в момент времени, близкий к установившемуся состоянию переходного прОдесса. Кроме того, возможность осуществить контроль некруглости однослойных и мна-п гослойных цилиндров н труб позволяет получить важную информацию для настройки трубопрокатных агрегатов с целью улуч- шения качества продукции, а также создавать системы автоматического регулирования процессом прокатки, повышающие производительность трубопрокатных устаHcteoK. Формула изобретения Способ контроля физико.-механических параметров многослойных цилиндрических изделий, например труб, заключающийся в том, что на изделие воздействуют поперечным импульсом эпектромагнигным полем и регистрируют отраженные от из-, делия сигналы, отличающийся тем, что, с целью определения наружного. радиуса изделия, сигналы регистрируют в момент, возможно близкий к началу переходного првдесса, вызванного взанмодействием электромагнитного поля с изделием. 2. Способ по п. 1, отличающий с я тем, что, с целью определения также и толщины наружного слоя при контроле изделий с ферромагнитным внутренним слоем, регистрируют сигналы в момент времени, возможно близкой к установившемуся состоян по переходного процесса. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 238856J кл. &01 В 7/О6, 1967. 2, Неразрушающий контроль электроагнитными методами. Материалы конфеенции. Сборник 2. M.,l971, с. 53-56.
, , -.i
,йза4 -
Авторы
Даты
1981-05-23—Публикация
1973-04-20—Подача