Способ неразрушающего контроля магнито-СТРиКциОННыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N29/00 

(54) .СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ /ИАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

I

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества термообработки или величины механических напряжений в магнитострикционных материалах.

Известен способ измерения механических нагрузок, приложенных к магнитострикционным .материалам, заключающийся в том, что в материале возбуждают с помощью электромагнитного поля ультразвуковые колебания, изменяют частоту изменения электромагнитного поля, добиваясь резонанса ультразвуковых колебаний, и по полученной резонансной частоте судят о величине приложенной нагрузки 1.

Недостаток данного способа заключается в отсутствии возможности контроля качества магнитострикционных материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразрущающего контроля магнитострикционных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поляризующее магнитное поле, бесконтактно возбуждают ультразвуковые колебания, преобразуют эти колебания в

электрический сигнал, и по его параметрам судят о контролируемом материале 2.

Однако этот способ не обеспечивает высокой точности контроля, что объясняется низкой точностью фиксации экстремума амплитуды ультразвуковых колебаний из-за плавного характера ее изменения при вариации величины поляризующего магнитного поля.

Цель изобретения - повыщение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве информативных параметров полученного электрического сигнала выбирают интервал времени между двумя последовательны.ми экстремумами огибающих его первой или второй гармоник.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные зависимости огибающей первой и второй гармоник, преобразованных в электрический сигнал ультразвуковых колебаний.

Устройство, реализующее способ, состоит из ген.ератора 1 высокочастотных сигналов, возбуждающей катущки 2, материала 3, приемной катущки 4, соединенной через селективный усилитель 5 с входом компаратора 6 фазы, выход которого соединяется с цифровым измерителем 7 временных интервалов, подмагничивающей системы возбуждающей катушки, включающей последовательно соединенные намагничивающий узел 8 (например электромагнит) и регулировочный узел 9, подмагничивающей системы приемной катущки, включающей намагничивающий узел 10 и регулировочный узел 11.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал, вырабатываемый генератором 1, подается в возбуждающую катущку 2 и вследствие эффекта магнитофракции возбуждает в материале 3 в присутствии переменного низкочастотного поляризующего поля Н упругие колебания. Оптимальная для возбуждения упругих колебаний величина амплитуды низкочастотного поляризующего магнитного поля устанавливается с помощью регулировочного узла 8 подмагничивающей системы возбуждающей катущки. Ультразвуковые колебания в присутствии постоянного поляризующего поля Не возбуждают электромагнитные колебания над материалом в зоне приемной катущки 4, в которой они преобразуются в электрический сигнал. Оптимальная для приема величина постоянного поляризующего поля Но в электромагните 10 подмагничивающей системы приемной катущки устанавливается с помощью регулировочного узла П. Селективный усилитель 5 выделяет из принимаемого сигнала колебания на частоте генератора 1 или на частоте, вдвое больщей частоты генератора, и усиливает их.

Огибающие высокочастотного сигнала первой (вверху) или-второй гармоник, получаемых на выходе селективного усилителя 5, в зависимости от времени представлены на фиг. 2. Период сигнала Т постоянен и соответствует периоду низкочастотного поляризующего поля Н. Соотнощение интервалов времени f, и т, меняется в зависимости от степени термообработки или величины механических напряжений. Сигнал выделенной гармоники, проходя далее через компаратор 6 фазы, на вход которого подается опорный сигнал от генератора высокочастотных сигналов, преобразуется и подается на- цифровой измеритель 7 временных интервалов, который измеряет длительность интервала 2, или t Сравнивая полученный результат с соответствующим интервалом времени для эталонного образца, можно судить о степени тер.мообработки или величине механических напря-. жений в испытуемом образце.

На основе предлагаемого способа облегчается создание более точных и надежно действующих устройств для контроля магнитострикционных материалов, работающих полностью автоматически благодаря возможности автоматического измерения с высокой точностью выбранных информативных параметров.

Формула изобретения

Способ неразрущающего контроля магнитострикционных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поляризующее магнитное поле, бесконтактно возбуждают ультразвуковые колебания, преобразуют эти колебания в электрический сигнал, и по его параметрам судят о контролируемом 0 материале, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в качестве . информативных параметров полученного электрического сигнала выбирают интервал времени между двумя последовательными экстремумами огибающих его первой или второй гармоник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США № 3942369, кл. G 01 N 29/00, 1976.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2651309/25-28, кл. G 01 N 29/00, 1978 (прототип).