Импульсный индукционный способ измерения физико-механических параметров ферромагнитных материалов и устройство для его осуществения Советский патент 1979 года по МПК G01N27/86 

ненными с генератором синусоидальных колебаний синхронизатором выходом соединенным с преобразователем, двумя П-образными электромагнитами с разными базами, установленными в одной плоскости симметрично оси преобразователя, размещенного между их полюсами, и фазоинвертором, выход генератора синусоидальных колебаний подключен непосредственно к обмотке одного электромагнита и через фазоинвертор - к обмотке второго электромагнита. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - контролируемый участок ферромагнитного материала; на фиг. 3 амомент времени to достижения максимума напряженностями синусоидальных магнитных полей и формирования слоя с нулевой напряженностью суммарного магнитного поля; на фиг. 36 - момент посылки импульса напряженности поля; на фиг. 3 в - поток индукции вихревых токов, преобразованный в электрический сигнал. Устройство, осуществляющее способ, содержит генератор 1 синусоидальных колебаний, выход которого последовательно соединен через синхронизатор 2 с импульсным генератором 3, вихретоковым преобразователем 4, усилителем 5, детектором 6, блоком 7 определения среднего значения сигнала и индикатором 8. К этому же выходу генератора 1 синусоидальных колебаний непосредственно подключена обмотка электромагнита 9 и через фазоинвертор 10 - обмотка электромагнита 11. П-образные сердечники электромагнитов 9 и 11 имеют разную базу и высоту и располагаются на контролируемом материале 12 в одной плоскости один над другим, а преобразователь 4 расположен симметрично между полюсами электромагнита 11 и плотно прилегает к поверхности контролируемого материала. Осуществляется способ с помощью предлагаемого устройства следующим образом, Синусоидальный ток от генератора 1, протекая по обмотке электромагнита 9, создает на поверхности контролируемого материала 12 переменное магнитное поле с амплитудным значением напряженности HO. Синусоидальный ток от генератора 1,проходя через фазоинвертор 10 и по обмотке электромагнита 11, создает на поверхности контролируемого материала 12 противофазное переменное магнитное поле с амплитудным значением напряженности Но, При распространении вглубь материала 12 поле HO затухает гораздо быстрее, чем поле HO (кривые 13 и 14 фиг. 2), что обеспечивается выбором конструктивных параметров сердечников электромагнита 11. В результате воздействия двух полей на некоторой глубине X в момент to (см. фиг. За) достижения максимума нааряженностями синусоидальных магнитных полей формируется слой 15 с нулевой напряженностью суммарного синусоидального магнитного поля и максимальной магнитной проницаемостью в контролируемом участке материала 12. В этот момент времени (см. фиг. 3 б) от генератора 1 через синхронизатор 2 поступает сигнал-команда на импульсный генератор 3 для посылки импульса напряженности поля на вход вихретокового преобразователя 4. Импульс напряженности поля, отражаясь от слоя с максимальной проницаемостью несет информацию о параметрах этого слоя. Поток индукции импульсно возбужденных вихревых токов преобразуется с помощью преобразователя 4 в электрический сигнал и через усилитель 5, детектор 6, блок 7 определения среднего значения сигнала подается на индикатор 8. Изменяя амплитудное значение напряженности одного из синусоидальных магнитных полей или степень затухания поля вглубь материала, можно управлять положением слоя 4 с нулевой напряженностью суммарного- синусоидального магнитного поля и, таким образом, контролировать параметры различных по глубине слоев материала. Диапазон контролируемых глубин можно ре.гулировать с помощью частоты F синусоидальных магнитных полей, значение которой не должно превышать величины, где tj-время затухания импульсных вих ревых токов (фиг. Зв). Использование предлагаемого способа обеспечивает по сравнению с существующим повышение точности контроля материалов с изменяющимися по глубине параметрами поверхностных слоев в 5 раз. Формула изобретения 1. Импульсный индукционный способ измерения физико-механических параметров ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом изделии импульсно возбуждают вихревые токи. преобразуют их поток индукций в электрическии сигнал и по промежутку времени от начала импульса до момента достижения определенного уровня сигнала судят о величине измеряемого параметра, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности измерения, на контролируемый материал одновременно воздействуют двумя синусоидальными противофазными магнитными полями одной частоты, а вихревые токи возбуждают в момент достижения максимума напряженностями синусоидальных магнитных полей. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что, с целью проведения послойного измерения параметров, изменяют напряженность одного из магнитных полей.

3. Устройство для осуществления способа по ПП.1 и 2, содержащее последовательно соединенные импульсный генератор, вихретоковый преобразователь, усилитель, детектор, блок определения среднего значения сигнала и индикатор, отличающееся тем, что оно снабжено последовательно соединенными с генератором синусоидальных колебаний синхронизатором, выходом соединенным с преобразователем, двумя Побразными электромагнитами с разными базами, установленными в одной плоскости

симметрично оси преобразователя, размещенного между их полюсами, и фазоинвертором, выход генератора синусоидальных колебаний подключен непосредственно к обмотке одного электромагнита и через фазоинвертор - к обмотке второго электромагнита.

Источники информации, принятые во внима-ние при экспертизе

1.Авторское свидетельство № 238856, кл. G 01 N 27/86, 1967.

2.Авторское свидетельство № 254851, кл. G 01 N 27/86, 1967.