Устройство для электромагнитно-гО КОНТРОля глубиНы упРОчНЕННОгОСлОя фЕРРОМАгНиТНыХ издЕлий Советский патент 1981 года по МПК G01N27/87 

постоянных коэффициентов, а выходом к индикатору. При этом частоты W/, генераторов выбраны из соотношений , пЦ , где п - целое положительное число. Кроме того, значения постоянных коэффициентов выбраны из условия равенства нулю выходного сигнала при установке в преобразователь изделия с максимальной глубиной слоя упрочнения. На фиг. 1 представлен электромагнитный преобразователь, разрез; на фиг, 2 - блок-схема устройства. Устройство для электромагнитного контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий содержит про- ходкой электромагнитный преобразова тель, вьшолненный в виде двух коакси альных, симметрично установленных 1эа личньпс по размерам и одинаковых по форме магнитопроводов 1 и 2, состоящих из полого цилиндра (не показа с двумя кольцами-полюсами (не показа ны) , в которых размещены обмотки 3 и 4возбуждения и измерительные обмотк 5и 6. Для одночастотных генератора 7 и 8 выходами соединены с обмотками 3 и 4 возбуждения соответственно К измерительным обмоткам 5 и 6 подсо динены два канала обработки сигнала - каждь1й из которых выполнен в виде фазового детектора 9 и 10, и подсое- диненного к их выходам счетно-решающего блока, состоящего из двух блоков 11 и 12 установки постоянных коэ фициентов и блока 13 вычитания, входами подключенного К блокам 11 и 12 установки постоянных коэффициентов, а выходом - к индикатору 14. Опорные входа фазовых детекторов 9 и 10 через Аазооегулятооы I5 и I6 соединены с генераторами 7 и 8. Преобразователь размещают на изделии 17 с упрочненньм слоем 18, глубина h которого может изменяться от h.v,-jjHa одном изделии. Ширина кольца-полюса магнитопровода 1 выбира ma 1 магнитопровода ется равной 2 - . Работает устройство следующим образом. Выходные напряжения генераторов 7 и 8 создают токи в обмотках 3 и 4 возбуждения. Переменный магнитньй поток с частотой W проникает в изделие 17 на глубину равную ширине кольца-полюса магнитопровода 1 , и наводит в измерительной обмотке 5 ЭДС, величина которой определяется электромагнитньми свойствами слоя 18 и его глубиной. Так как наибольшая толщина слоя h будет иметь место не на всей поверхности издеh h у,магнитный поток ЛИЯ, т.е. частично замкнется по основному металлу изделия 17, электромагнитные свойства которого можно считать постоянными. Переменный магнитный поток с частотой f-j проникает в изделие 17 на глубину h . равную ширине кольцаполюса магнитопровода 2 и наводят в измерительной обмотке 6 ЭДС, величина которой определяется только электромагнитными свойствами слоя 18, так как , ЭДС с измерительных обмоток 5 и -6 после синхронного детектирования поступают на входы блока 13 вычитания, разностный сигнал с которого поступает на индикатор 14. .Так -как постоянные коэффициенты блоков 11 и 12, выбраны из условия равенства нулю выходного сигнала на образце с максимальной толщиной упрочненного слоя, то выходной сигнал зависит только от его глубины. Преобразователь работает в области слабых магнитных полей и для ферромагнитного материала выполняется принцип суперпозиции магнитных полей. Применение синхронного дeтeкти рования позволяет отстроиться от мешающего действия ЭДС с разными w , при условии, частотами. Wи что , где п - целое положительное число. . Использование предлагаемого устройства позволяет повысить точность контроля глубины упрочненного слоя изделий типа стержней, втулок, чтоведет к повьш1ению надежности и долговечности машин. Формула изобретения 1.Устройство для электромагнитного контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, содержащее проходной электромагнитный преобразователь, два одночастотных генератора, выходы которых соединены с обмотками возбуждения преобразователей, и два канала обработки сигнала, подсоединенных к измерительным обмоткам преобразователя, кажд из которых вьтолнен в виде фазового детектора, опорный вход которого соединен через фазорегулятор с выходом соответствующего генератора, вьпгода детектора соединен со счетно-рашающим блоком, выход которого соединен с индикатором, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и упрощения конструкций, злектромагнитньй преобразователь выполнен в виде двух коаксиальных симметрично установленных различных по размерам и одинаковых по форме магнитопроводов состоящих из полого цилиндра с двумя кольцами-полюсами, в которых концентрично размещены возбуждающая и измерительная обмотки, а счетно-решающий блок выполнен в виде двух,, подсоединенных, к выходам детекторов

блоков установки постоянных коэффициентов и блока вычитанияэ входами подключенного к блокам установки постоянных коэффициентов, а выходом к индикатору.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частоты 1лЛи W генераторов выбраны из соотношений ,, , где п - целое положительное число.

0

3.Устройство по пп. 1 и 2, отличающееся тем, что значения постоянных коэффициентов выбраны из.условия равенства нулю выходного сигнала при установке в преобразова

5 тель изделия с максимальной глубиной слоя упрочнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1..Авторское свидетельство СССР №272630, кл. G 01 N 27/86, 1968 (прототип).

Фиг. 1