Способ неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1982 года по МПК G01N27/83 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушакщего контроля механических характеристик изделий из ферромагнитных материалов.

Известен способ неразрушамцего контроля магнитных материалов, заключающийся в том, что контролируемые магнитные материалы помещают в магнитное поле и подвергают воздействию механических напряжений в пределах области упругих деформаций.

В данном способе используется переменное магнитное поле, мех нические напряжения создаются с помощью сжатия или растяжения, а механические свойства определяют по разностному сигналу величины индукции, замеренной АО и после приложения нагрузки 1.

Однако данный способ обладает существенным недостатком - намагничивание происходит на небольшую глубину за счет влияния вихревых токов.

Наиболее близким по технической сущ,ности к предлагаемому является способ неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие перемагничивают постоянным магнитнв полем и воздействуют на него ультразвуком, а механические свойства определяют по величине переменной составляющей индукции в нем 2. сНедостатком известного способа

является низкая достоверность контроля за счет влияния формы, размеров контролируемого изделия и его начального магнитного состояния при 0 фиксированном значении напряженности магнитного поля.

Цель изобретения - повыиение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что в способе неразрушамцего

15 контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключамцемся в том, что изделие перемагничивают постоянным магнитным полем и воздействуют на него ул1;тразвуком, перемагничива20ние осуществляют в режиме постоянства скачков Баркгаузена, а контролируемые параметры определяют по разности времен перемагничивания при воздействии ультразвука и.без него.

25

На чертеже представлена схема устройства, реализукяцего способ контроля.

Устройство содержит блок 1 намагничивания (БН), ключ 2, источник 3

30 ультраз вука, измеритель 4 интервалов времени, усилитель 5 шумов Баркгауэ на, намагничивающую катушку L, и из мерительную катушку Ik . Способ осуществляется следующим образом. В исходном состоянии на выходе БН 1 присутствует напряжение Uy)x которое подается на намагничивагацую катушку L.На вход БН 1 подают постоянное напряжение Uj, и одновременн включают измеритель 4 интервалов вр мени. Напряжение на выходе БИ 1 начинает изменяться, приближаясь к . Происходит перемагничивание изделия 6. Наводимые в катушке L скачки Баркгаузена через усилитель поступают на вход БН 1 и управляют скоростью перемагничйвания (чем больше скачков, тем меньше скорость изменения выходного напряжения БН 1 обеспечивая режим постоянного числа скачков во времени. Если напряокение на выходе БН 1 изменяется достаточн быстро, то изделие быстро перемагни чивается, число скачков увеличивает ся и усредненная величина напряжения, поступающего с усилителя 5 на вход БН 1, тоже увеличивается. Это напряжение в блоке БН 1 вычитается из йркложенного напряжения, благода ря чему уменьшается скорость изменения выходного напряжения-БН 1 и количество скачков Баркгаузена уменьшается из-за уменьшения скорос ти перемагничйвания изделия. Таким образом, осуществляется режим перемагничйвания с постоянством скачков Баркгаузена. Когда напряжение на выходе Б№ 1 достигнет ключ 2 выключает измеритель 4 интервалов времени. Зафиксированное изг ерителем 4 время несет информахщю о количестве скачков Баркгаузена, возникших при перемагничивании, а количество скачков зависит от размеров изделия, магнитных свойств и других факторов). После чего со вхо да БН 1 снимается напряжение и сбра сываются показания измерителя 4 и устройство приходит в исходное состояние. Затем включают источни 3 ультразвуковых колебаний и на вход БН 1 снова подают напряжение Ua« Цикл измерения повторяется. Однако i в данном случае изделие подвергается механическим напряжениям, вызванным ультразвуковыми колебаниями, и количество скачков Баркгаузена увеличивается, следовательно, увеличивается и время перемагничйвания. Это время в данном случае несет информацию не только 6 размерах образца, магнитных свойствах, но и о его мехсщических характеристиках. А разница между первым и вторым показаниями определяется только механическими свойствами образца. Параметры скачков Баркгаузена чувствительны к механическим напряжениям, а так как время перемагничйвания образца определяется числом скачков, то разность меаду временем перемагничйвания образца при наличии механических напряжений, вызываемых ультразвуковыми колебаниями, и без них зависит только от механических характеристик, а влияние других факторов будет незначительным. За счет этого повшиается достоверность контроля. Формула изобретения Способ неразрушакщего контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие перемагничивают постоянным.магнитишь полем и воздействуют на него ультразвуком, отличающийся тем, что, с целью повьзиения достоверности контроля, перемагничивание осуществляют в режиме постоянства скачков Баркгаузена., а контролируемые параметры определяют по разности времен перемагничйвания при воЗдёйстаии ультразвука и без него. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе; 1.Авторское свидетельство СССР № 370517/ кл. G 01 N 27/86, 1971. 2.Авторское свидетельство СССР 549732, кл. G 01 N 27/86, 1973 (прютотип)...