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

Изобретение относится к неразрушакхцему контролю ферромагнитных материсшов и изделий и можетбыть использовано при оценке структурного состояния поверхностных слоев протяхсенных ферромагнитных изделий, например проволоки, лент, прутков.

Известен способ неразрушаювдего контроля протяженных ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что вдоль протяженного ферромагнитного изделия движется с постоянной скоростью градиент магнитного поля. Измерительная катушка, распределенная вдоль изделия, регистрирует ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определя:ют свойства поверхностного слоя ферромагнитного изделия 1.

Недостаток способа - значительная сложность его аппаратурной реализации.

Наиболее близким к предлагаемому является спороб неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что создают постояннуй градиент магнитного поля, устанавливают в зоне градиента измерительную катушку и регистрируют ЭДС от скачков Баркг.аузена, возникающую при движении ферромагнитного изделия в градиент магнитного поля. По параметрам ЭДС судят о качестве 5 поверхностного слоя ферромагнитного изделия 2 .

К недостаткам этого способа следует отнести зависимость параметров ЭДС от скачков Баркгаузена от ско10рости движения ферромагнитного изделия в градиенте магнитного поля . Например , чем вьшле скорость движения тем больше амплитуда ЭДС. Кроме того, положение измерительной катушки

15 относительно градиентаи размеры катушки таковы, что регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена во всем диапазоне изменения напряженности магни1ного поля, в котором возника20ют скачки Баркгаузенапри движении ферромагнитного изделия.. Таким образом, измерительная катушка не установлена в зону с напряженностБЮ KjarHHTHoro поля, при котрой наблю25дается наибольшая корреляция между контролируемой характеристикой изделия и регистрируемым параметром ЭДС. Указанные недостатки приводят к значительным погрешностям при

30 -уценке структурного состояния поверхностного слоя ферромагнитного делия. Цель изобретения - повышение до стоверности контроля путем устране указанных недостатков. Поставленная цель достигается тем, что-согласно способу выбирают напряженность магнитного поля в зо не измерительной катушки по.наибол шей корреляции между контролируемо характеристикой изделия и регистрируемым параметром ЭДС, изменяют величину градиента обратно пропорц нально величине скорости перемещения изделия,а напряженность поля в зоне измерительной катушки подце живают посто гнной путем перемещения градиента поля относительно измерительной катушки. На фиг. 1 представлена схема реализации способа неразрушающего контроля; на фиг. 2 - пример реализации способа. Распределение 1 напряженности магнитного поля по координате X (градиент магнитного поля) создают источниками 2 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг друга встречно. Протяженное ферромагнитное изделие 3 при его контроле движется в градиенте магнитного по ля вдоль координаты X со скоростью V, При этом каждый участок ферромагнетика при его движении в градиенте магнитного поля перемагничивается с.помощью скачков Баркгаузена по петле 4 гистерезиса QT значения индукции насыщения -В до +В,; Измерительная катушка 5 регистрирует ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой проводят оценку структурного сое- Тояния поверхностного .слоя контролируемого протяженного изделия. При этом измерительная катушка 5 установлена в зоне А с напряженнос тью магнитного поля Н, подобранной экспериментально так, чтобы получить наибольшую корреляцию между контролируемой характеристикой изделия- и регистрируемым.параметром ЭДС. При изменении скорости V перемещения изделия, например увеличении, амплитуда ЭДС увеличивает ся. Так как градиент магнитного поля устанавливают обратно пропорционально скорости перемещения, то рас пределение напряженности магнитного поля по X изменяется и становит ся в этом случае таким, как показа но и обозначено цифрой 6 на фиг.1. Уменьшение градиента магнитного поля приводит к уменьшению ЭДС от скачков Баркгаузена; В то же время изменяют взаимное расположение градиента и измерительной катушки так чтобы в зоне измерительной катушки напряженность магнитного поля не изменилась, т.е. не изменился бы ежим контроля. Этого добиваются путем перемещения градиента относительно измерительнс1й катушки на величину В. Распределение напряженности магнитного поля в этом случае обозначено цифрой 7.Так как градиент Магнитного поля уменьшается, а напряженность магнитного поля в зоне контроля остается постоянной, то несмотря на увеличение скорости перемещения изделия, регистрируемый параметр ЭДс и режим Контроля остаютг ся прежними. Устройство, реализующее предлагаемый способ СФИГ.2), содержит источники 8 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг друга встречно (это могут быть постоянные магниты или намагничивающие катугпки, по обмоткам которых течет постоянный ток). Данные источники постоянного магнитного поля создают, градиент, распределенный по координате X. Кроме этого, устройство содержит третий источник 9 постоян-i ного магнитного поля 2, измери- . тельную катушку 10 и блок 11 об работки регистрируемого параметра ЭДС от скачков Баркгаузена, измеритель 12 напряженности магнитного поля 5, измеритель 13 скорости перемещения ферромагнитного изделия 14 и блок 15 управления. При изменении скорости перемещения изделия измеритель 13 скорости и блок 15 управления задают градиент магнитного поля. Это достигается путем изменения расстояния между источниками постоянного магнитного поля или, в случае использования намагничивающих катушек, путем изменения величины постоянного тока, протекающего по обмоткам катушек. Измеритель 12 напряженност1 магнитного поля и блок 15 управления изменяют положение градиента относительно измерительной катушки так, чтобы в зоне контроля при изменении градиента поддерживалась неизменной напряженность магнитного поля. Этого добиваются с помощъю третьего источника 9 постоянного ПОЛЯ путем изменения величины его магнитного поля, направленного соосно магнитным полям источников 8. Предлагаемый способ неразрущающего контроля движущихся ферромагнитных изделий повышает достоверность контроля, так как напряженность магнитного поля в зоне измерителБЙой катушки выбирают по наибольшей корреляции между контролируемой характеристикой изделия