Магнитошумовое устройство для контроля механических напряжений Советский патент 1982 года по МПК G01B7/24 G01N27/83 

1(34) МАГНИТОШУМОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к магнитошумовым устройствам для контроля механичес ких напряжений в изделиях из ферромагнитных материалов. По основному авт. св. № 875271 известно магнитошумовое устройство для контроля механических напряжений, содержащее последовательно соединенные генератор 1шзкой частоты, магнитошумовой преобразователь, фильтр и избиратель ный усилитель, а также блок индикации и включенный между выходом избирательного усилителя и входом блока индикации электронный блок для построе шя модели крута Мора с вращающимся трансформато ром, на оси которого закреплен магнито- шумовой преобразователь l Недостаток известного устройства заключается в том, что оно позволяет оценить только плоское напряженное состояние при отсутствии пластических деформа ций в изделии, кроме того, оно требует определения точных зависимостей между величиной возникающих механических напряжений и значениями спектральной плотности мощности магнитного шума, что приводит к сложности градуировки индикаторов. Цель изобретения - повышение информативности и точности контроля. Это достигается тем, что в устройстве электронный блок для построения модели круга Мора выполнен с дифференцирующим звеном, и устройство снабжеяо блоком управления перемещением магнито- шумового преобразователя, управляемым ключом с двумя входами, запоминающим блоком с двумя выходами, блоком ввода начальных условий с тремя выходами, аналоговым решающим блоком с четьфьмя входами и двумя выходами, блок индикации выполнен с тремя входами, выход блока управления перемещением соединен с одним из входов управляемого ключа, другой вход которого соединен с выходом дифференцирующего звена, выход управляемого ключа соединен со входом запоми

нающего блока, один выход которого соединен с одним из входов блока индикации, а другой - с одним из входов аналогового решающего блока, выходы блока ввода начальных условий соединены соответственно с другими входами аналогового решающего блока, выходы которого соединены соответственно с другими входами блока индикации,

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг, 2 эпюры радиальных и тангенциальных напряжений в автоскрешхенной детали.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкой частоты, магнитошумовой преобразователь 2, фильтр 3, избирательный усилитель 4 и электронный блок 5 для построения модели круга Мора. Блок 5 выполнен с дифференцирующим звеном 6. Устройство содержит также бдок 7 управления перемещением магнитошумового преобразователя 2, управляемый ключ 8 с двумя входами, запоминающий блок 9 с двумя выходами, блок 10 ввода начальных условий с тремя выходами, аналоговый решающий блок 11с четырьмя входами и двумя выходами, блок 12 индикации, ifoторый выполнен с тремя входами. Выход блока 7 управлеш1я перемещением магнитошумового преобразователя 2()Соединен с одним из входов управляемого ключа 8, другой вход которого соедзшен с выходом дифференцирующего звена 6. Выход управляемого ключа 8 соединен со входом запоминающего блока 9, один выход которого соединен с одним из входов блока 12 иншшации, а другой с одним из входов аналогового решающего блока 11. Выходы блока 10 ввода начальных условий соединены соответственно с другими входами аналогового решающего блока 11, выходы которого соединены соответственно с другими вхо дами блока 12 индикации.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 1шзкой частоты запитывает магнитошумовой преобразователь 2, который перемещается в радиальном йа- правлении блоком 7 управления перемещением. Максимальное значение сигнала магнитошумового преобразователя 2, соответствующее максимальной величине тангенциальных напряжений (Т, через ильтр 3 и избирательный усилитель 4, настроенный на наиболее информативную частоту сплошного спектра ЭДС скачков Баркгаузена, фиксируется дифферендирующим звеном 6, которое открывает ключ 8, пропускающий значение текущего радиуса перемещения магнитощумового преобразователя 2 на вход запоминающего блока 9 и далее на блок 12 индикации в аналоговый решающий блок 11.

Аналоговые значения начальных параметров подаются на блок 11 с блока 1О ввода начальных условий. Аналоговый решающий блок 11 выполняет операции в обласл-ях пластических деформаций ,по формулам

:(){-();

-S(т|Т)р1-(Г2(г)

у гдеСГ.СГ соответстЕенно тангенци п

рп альное и радиальное напряжения в зоне пластических деформаций; ,,

(L,6l - соответственно тангенциальное и радиальное напрялсения в зоне упругих деформаций; Й- - предел текучести; h - радиус пластически деформированного слоя; у внешний радиус автоскрепленной детауш; h - радиус слоя, в котором определяются механические напряжения.

Аналоговый решающий блок 11 вьшол няет операции по формулам (1), (2) или (3), (4) в зависимости от задающих начальных параметров (, и G-j- ), подаваемых на его вход с выхода блока 10 ввода начальных условий, т.е. при по формулам (1) и (2), а при r7V:i.- по формулам (3) и (4).

На блоке 12 индикации фиксируются полученные в блоке 11 значешш тангенциальных 0 и радиальных GV, напряжений и величина радиуса Г- зоны пластических . деформаций.

Формулаизобретения

Магнитощумовое устройство для коггг- роля механических напряжений по авт. cBi

№ 875271, отличающееся Тем, что, с цепью повышения информативности и точности контроля, электронный блок для построения модели круга Мора вьшолнен с дифференцирующим звеном, и устройство снабжено блоком управления перемещением магнитошумового преобразователя, управлйемым ключом с двумя входами, запоминающим блоком с двумя выходами, блоком ввода начальных уелоВИЙ с тремя выходами, аналоговым решающим блоком с четьфьмя входами и двумя выходами, блок индикации вьшолнен с тремя входами, выход блока управления перемещением соединен с одним из входов управляемого ключа, другой вход которого соединен с выходом дифференшфующегь звена, выход управляемого ключа соединён со входом заломинаюшего блока, один выход которого соединен с одним из входо блока индикации, а другой - с одним из

входов аналогового решающего блока, выходы блока ввода начальных условий сое;6шеиы соответственно с другими входами аналогового рещающего блока, выходы которого соединены соответственно с другими входами блока индикации. Источншш информации,

.гф1шятые во шшмание при экспертизе

601 в7/24, 1979,