Способ контроля глубины упрочненного слоя ферромагнитных изделий Советский патент 1982 года по МПК G01N27/90 

1

Изобретение относится кнеразрушаку:щйм методам контроля толщины упрочненно. го слоя термообрабатываемьГх изделий и может быть использовано во всех областях машиностроения,

По основному авт. св. СССР № 868371 изрестен 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 поля и измеряют сигнал на выходе преобразователя, координаты размещения преобразователя сначала определяют из условия равенства сигналов нормальной и тангенциальной составляющих без изделия, а затем при наличии изделия без упрочненного елея, находят разность измеренных сшгуюлов и по ней определяют, глубину упрочнен 1ого слоя, причем для определения координат размещения преобразователя сначала перемещают его в радиальном направлении и по углу относи тельно источника тока до получения равенства нори(альной и тангенциальной со-{ ставляющих сигналов без изДелйя по найденной точке определяют радиальное направление размещения преобразователя, а затем преобразователь перемещают в найденном радиальном направлении до получения равенства нормальной и тангенпиaJQ нoй составляющих сигналов при наличии изделия без упрочненного слоя tl.

10

Недостатком способа является низкая достоверность контроля в связи с тем, что на результаты контроля влияет изм&нение электромагнитных свойств упро ненного слоя и колебания величины возбуж15дающего поля.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля.

Цель достигается тем, что в способе контроля глубины упрочненного слоя фер20ромагнитных годелий, заключающегося в том что над изделием размещают источник тока, в поле этого источника размешаг ют преобразователь нормальной и тангенииапьной составляющих магнитного поля и измер5пот сигнал на выходе преобразовате ля, координаты размещения преобразователя сначала определяют из условия раве ства сигналов нормальной и тангендиальной составляющих без изделия, а затем при наличии изделия без упрочненного сло находят разность измереншлх сигналов и по ней определяют глубину упрочненного слоя, а для определения координат размещения преобразователя сначала перемещают его в радиальном направлении и по уг hy относительно источника тока до получения равенства нормальной и тангенциальной составляющих сигнала без изделня, по найденной точке определяют радиальное направление размещения преоб разователя, а затем преобразователь перемещают в найденном радиальном направ лении до получения равенства нормальной и тангенциальной составляющих сигналов при наличии изделия без упрочненного слоя, над;:поверхностью изделия дополнительно размещают преобразователи-градиентометры, координаты размещения которых выбирают из условия {ивенства нулю градиентов второго порядка от составляю щих напряженности вторичного магнитного поля, измеряют градиенты нормальной и тангенциальной составляющих напряженности магнитного поля, находят их раз ность и по величине отношения разности измеренных сигналов к разности градиентов напряженности магнитного поля преобразователей-градиентомерЬв судят об измеряемой глубине. На чертеже дано взаимное расположение источника электромагнитного поля, преобразователей и контролируемого из.делия. Для практической реалюации предлаг гаемого способа в непосредственной зости от поверхности контролируемого из делия 1 с упрочненным слоем 2 размеща ют линейный проводник 3 с током. Преобразователь 4 нормальной и тангенциальной к поверхности изделия 1 составля ющих напряженностиМагнитного поля устанавливают на прямой 5, лежащей в радиальном направлении к линейному проводнику 3 и составляющей угол Г/4 с , направлением нормали 6 к поверхности изделия 1, и на расстоянии сЛ от поверхности изделия 1 определяют разности их сигналов. Z -опорный преобразователь градиентомер 7 размещают также на расстоянии cУ от поверхности изделия 1 и смещают на расстояние в //3 раз больше d по направлению от норМали б вдоль поверхности изделия 1, Х1-опорный преобразователь-градиенто- мер 8 размещают также на расстоянии cf от поверхности изделия 1 и смещают параллельно поверхности изделия 1 по направлению от нормали 6 на расстояние fJO ; измеряют разность их сигналов. Для определения толщины упрочненного слоя 2 вычисляют отнощение указанной величины разности составляющих к вел&чине, разности градиентов напряженности вторичного магнитного поля. Способ поясняется на примере источника поля, выполненного в виде прямого провода. На расстоянии сЛ от поверхнос -к контролируемого изделия 1 располагают преобразователь 4 нормальной и тангенциальной к поверхности изделия соста&пяющих напряженности магнитного поля . с одинаковыми коэффициентами преобразования К. На контролируемое изделие 1 действует переменное магнитного поле от. источника, расположенного в непосредственной близости от поверхности изделия. Если перемешать одновременно преобразователь 4 нормальной и тангенциальной составляющих в радиальном направлении под углом Л /4 с нормалью к поверхности изделия, то соединенные встречно они дадут выходной сигнал, ЭДС которого, ДЕ-.КДdТаким образом, выходная ЭДС дифференциального преобразователя 4 пропор циональна разности градиентов составляющих и контролируемому параметру d толщине упрочненного слоя. Над контролируемым изделием располагают 1 -опорный преобразователь-градиентомер 7, Х-опорный преобразовательградиентомер 8, имеющие одинаковые коэффициенты преобразованущ К в точках, в которых равны нулю градиенты ёторого порядка от соответствующих составляющих, напряженности вторичного. мг.гнитного по-, ля. Для 7 -опорного преобразователяграндиентомера 7 это вьтолняется в точке с координатами X ГЗ Z ,. Д™ Х-опорного преобразователя-градиеш омера 8 в точке с координатами )(. - 2. - , Соединенные встречно, эти преобразователи-градиент оме ры дают сигнал, вы ходтя ЭДС которого