Способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий Советский патент 1981 года по МПК G01H27/90 

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

I

Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных изделий vi может бить использовано для измерения глубины упрочненного слоя термообработанных изделий.

Известен способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают, выбирают лоординаты размещения датчиков из условия равенства нулю градиентов второго порлдка от вторичного магнитного поля по одному из контролируемых параметров, а сигнал, снимаемый с измерительных обмоток датчиков, характеризует другой измеряемый параметр flj.

Недостатком указанного способа является невозможность отстройки от влияния изменения магнитной проницаемости материала контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий, заключающийся

в том, что над изделием размещают источник тока, в поле этого источника, размещают преобразователь нормальной и тангенциальной составляющих магнитного по- . ля и измеряют сигнал на выходе преобразователя Г2.

Недостатком известного способа являет ся невозможность контроля глубины упрочненного слоя.

Цель изобретения - повышение досто10верности контроля I и определения координат размещения преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что координаты размещения преобразователя сначала определяют из условия равенства

15 сигналов нормальной и тангенциальной составляющих без изделия, а затем при наличии изделий без упрочненного слоя, находят разность измеренных сигналов и по ней определяют глубину упрочненного слоя.

20

Для определения координат размещения преобразователя с«ачала перемещают его в радиальном направле1ши и по углу относительно источника тока до получения ра

енства нормальной и тангенциальной сотавляющих сигналов без изделия, по найенной точке определяют радиальное напавление размещения преобразователя, а атем преобразователь перемешают в найенном радиальном направлении до получения равенства нормальной и тенгенциальной составляющих сигналов при наличии делий без упрочненного слоя.

Способ поясняется на примере источника тока, выполненного в виде прямого пр1)пода.

На фиг. 1 показано размещение преобразователя и проводника с током над поверхностью изделия с упрочненным слоем; на фиг. 2 - структурная схема устройсж ва для реализации способа.

Линейный проводник 1 (фиг. 1) размещен параллельно поверхности контролируемого изделия 2, преобразователи 3 и 4 соответственно нормальной и тангенциальной к поверхности изделия 2 составляющих напряженности магнитного поля .установлены на прямой 5, лежащей в радиальном направлении к линейному проводнику 1 и составляющей угол 7f/4 с направлением нормали 6 к поверхности изделия 2. На фиг. 1 показаны упрочненный слой 7, силовые линии 8 магнитного поля линейного тока, силовые линии 9 вторичного MarHViTHoro поля, образованного намагниченным изделием 2, линия 1О, в точках которой нормальная и тангенциальная составляющие напряженности вторичного магнитного поля, образованного намагниченным изделием 2 без упрочненного слоя 7,. равны по величине, точка 11 пересечения линий 5 и 10, линия 12, в точках которой нормальная и тангенциальная составляющие напряженности вто-ч ричного магнитного поля, образованного намагниченным изделием 2 с упрочненным слоем 7, равны по величине, точка 13 пересечения линий 5 и 12.

Линейный проводник 1 (фиг. 2) соединен с источником 14 электрического поля, а сигнал от нормальной 3 и тангенциальной 4 составляющих, включенных встречно, фиксируется индикатором 15.

Способ осуществляется следующим образом.

По линейному проводнику 1, размещенному параллельно поверхности контролируемого изделия 2, пропускают электричео кий ток от источника 14. При этом создается магнитное поле, силовые линии 8 которого на фиг. 1 представлены концентрическими окружностями, центр которых совпадает с центром линейного проводника 1. Равенство нормальной и тангенциальной к поверхности изделия 2 составл ющих напряженности магнитного поля линейного тока выполняется в точках, расположенных на прямой 5, лежащей в радиальном направлении к линейному проБоднику 1 и составляющей угол ЗТ/4 с нормалью 6 к поверхности изделия 2. Изделие 2, намагниченное полем линейного

тока, образует в окружающем пространстве вторичное TsiarHHTHoe поле, распределение линий 9 которого зависит от глубины упрочненного слоя 7. Равенство нормальной и тангенциальной составляю5 щих напряженности вторичного магнитного поля, образованного Намагниченным изделием 2 без упрочненного слоя 7, как видно из распределения силовых линий поля 9, выполняется в точках, расположенQ ных на некоторой кривой линии 10. Таким образом, в точке 11 пересечения линий 5 и 10 выполняется, равенство нормальной и тангенциальной составляющих напряженности как магнитного поля, образван5 ноге линейным током, так и магнитного поля намагниченного изделия 2 безук - рочненного слоя 7. Следовательно, включенHbie встречно преобразователи 3 и 4 имеют нулевую разность сигналов на выходе. При замене .изделия 2 без упрочненного слоя 7 контролируемым изделием 2 с упрочненным слоем 7 распределение напря женности вторичного магнитного поля изменяется, а равенство нормальной и тангенциальной составляющих выполняется в точках, расположенных на кривой линии 12, имеющей точку 13 пересечения, с радиальной прямой линией 5. Таким образом, в точке 11, в которой установлены преоб разователи 3 и 4, нормальная и тангенциальная составляющие становятся различными, причем разность их сигналов пропорьциональнаглубине упрочненного слоя 7. Следовательно, при замене изделия 2 без упрочненного слоя 7 контролируемым

изделием 2 с упрочненным слоем 7 появляется не нулевой сигнал на выходе, а пропорциональный глубине упрочненного слоя 7.

Формула изобретения

Способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитн 1Х изделий, закяючаюигийся в том, что над изделием размещают источник тока, в поле этого источника размещают преобразователь нормальной и тан1- нциальной составляющих магнитного по