Устройство для неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к магнитным измерениям параметров ферромагнитных материалов и изделий. Цель изобретения - повышение точности контроля и расширение эксплуатационных возможностей. Источник i имзапитывает {гамагничивающую обмотку 2, поле которой локально намагничивает изделие. Феррозонд 5 регг1стрирует величину магнитного потока в осевом отверстии центрального стержня 4 магнитопровода 3, после чего коммутатор 9 под ключает к обмотке 2 источник 8 постоянного тока, В.еличина постоянного тока в обмотке 2, противополож- Hoi o току в и :пyльce, увеличивается до тех пор, пока сигнал феррозонда не будет равен нулю, и по величине этого ток а судят о физико-механических свойствах изделия. Выполнение магнитопровода5 на котором размещена обмотка 2, полуброневым с площадью сечения его наружной части, не превьшающей площа-ди сечения его центральной части, позволяет промагнитить изделие на всю его толщину. 4 ил. с to СО со 05 cpue.f

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЙ4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 С 01 N 27/80

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3880625/25-28 (22) 08.04.85 (46) 28.02.87. Вюл, >- 8 (72) A.А.Истомин, В.А,Парков, Л.}l.Литвинов и Г.И.Михайловская (53) 620.179.14(088.8) (56) Мелы уй М.А. Маг11итный контроль механических свойств сталей. Минск:

Наука к жкзнь, 1980, с, 140-141. (54) УСТРОЙСТВО Д3И НЕРАЗРУША1 >ЩЕГО

КОНТРОЛИ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

ФЕРРОМАГНИТНВ!Х ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям параметров ферро>1ягнитных материалов и изделий. Цель изобрстенкя — повышение точности контроля и;>ась»1ре!1ие э к сплуятяц»

Онных вОзможностей. Источник 1 им пульс ого тока через коммутатор 9 зап»тывяет намягничивающую обмотку 2, ПОЛЕ КОТОрой ЛОКЯЛ ЬНО НЯМЯГНКЧИВЯЕТ издел 1е. Феррозонд 5 регистрирует вел»ч»ну магнитного потока в осевом отверстии центрального стержня 4 магнито,"ровода 3, госле чего коммутатор

9 подклю>1яет к обмотке 2 источник 8 постоянного тскя. Величина постоянобмот1 е 2, ного току в и .пульсе, увеличивается до тех пор, пока сигнал феррозонда не будет равен HóIIIo >» по величине зтого тока судят о 1>изико-механических свойствах изделия. Выполнение магнитспрсводя, на котором размещена оомотка 2, полуброневым сплощадью сечен11я его наружной частк,не превышающей пло:I;,1ди сечения его центральной части, позволяет промагнитить изделие на всю е . О толщину . 4 и "1 .

1293617 с

1Й

I ) 2<) Изобретение от)tocH(c)I < (aгнитн i", измерениям параметров ферзомагнит)33(х материалов и изделий методом магнитного полюса и может быть использо— вано для неразруиающего контроля физико-механических свойс.гв изделий„ например твердости, на ма(((иностроительных, металлургических и други . предприятиях.

Цель изобретения — ловки((ен (е то -i-" ности контроля за счет От: троик. от влияния на результаты консроля толщины изделия и расширение =.êñплуатационных воэможностей э;-, сч:.T Ho(3— изделий б)опh(!IHx

ТОЛЩИН.

На фи! . i . (эосраже((а с:;Гма ii;)< длагаемого устройст(3;i; на <1)гс! . 2 изменение магнитг(((х состо! ний магнитопровода H изделия при габоте устройства; на фиг, 3 — з;звисимость показаний устройства 0Т Всличины тока частичного раэмагни:и(вания; на фиг. 4 — зависимость Величинь< каэрцитивной силы и показаний известного и предла.гаемого устройств от тем-пературы отпуска ко((тролируемых ((з-. делий, соответствую(цих разным cтру.:— турным сОстОяниям.

У<)TpoAcT!30 содержит исстОч)(ик 1

ИМПУЛЬС НО ГО тОК(I, (! ама Гi Ис! ИВ аЮЩУf<) обмотку 2, полубро не вой маг нитопр овод 3, на центральном стерж))е 2(которого размещена обмотка 2, феррс— зонд 5, раз)(ещенг<(<й! в отверстии 6 центрального стержня у рабочегo Iopца магнитопровода 3, и подключеннь(й к феррозонду 5 измери гель!)ьЛ блок 7

Устройство содержит также п-.,c;,едо— вательно сое.диненные управляе.(: (й исто ник 8 постоянногo тока и коммутатор 9, второй )Jxo!t которо;"о подКЛЮЧe Н К ИСТОЧHH)<У I(М <УЛI>С: .i ОГО ТО ка, а. выход — к Г(амагничивающе((Обмотке 2. Площадь се;ения нару)хной части 3<0 магнитопровода 3 (e правьсща ет площади сечения его центрального стержня

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника 1 импульсного тока через коммутатор 9 в намагничивающую обмотку 2 подается однополярный импульс тока, и поле обмотки

2 локально намагничивает контролируемое изделие (не показано). После окончания намагничивающего импульса сигнал феррозонда 5, регистрирующего

В; ЛИЧH f(«М.< I НИ f f(ГС\ f(OT;;;:,.

Отверстии 6 нбли !р. то,)п(3 (к ":-; «т:;:р<7— вода 3., посгупа< т::;- Вход,-(эмериг.л..-н.)го блока 7, а коммутатор . .(Олк чает к обмотKc. 2 у((()анляем)сй .(с-о-— ник 8 постоянного тока, <. I)f! . Ода торогo в обмОTxó 2 подает-H (:)С-..-н-ный ток, !JpOTH(30(7-,ложный ".0) y ) ия tX J7 Се ВЕЗзич Ина (ОTÎPO l 0 г)((ется;(о теx I!Op пока си:-! ",: ) e".—

pÎ3онда 5 и. cтан»- равеi! ..:ул.-.:,. и ло

3 .. ОЙ B JJHЧИ.!B To Ка СU )i)IT i) i<)I((ИКО с(с!ХЯНИЧЕСКИХ Свой< (3а" fio" P (:( мого изделия.

P основу работы ед;(анас;-(<:гГ

cтрОйс т!3а поло x< !(< . i;Iу(< i. й: .<) ха! НЗ и 0((р<здc llc <<ия сз) . 3(и(со мс х ) (! 1 . Г:их I:. 0ÉCT(3 <ХС)Д "..1 !((f, НР И ((!) О ((УC " !! I(H

И ((Г(УЛ Ь С <7 TO

0c IoTx . 2 r «H< ;;од -:.-Г;(ок" . ((,н: . н» ма гничивани» ко!(Тролирус (0(<..-; зд; (3)( ((,)ис(ек: нали ((е "-(a! ниToopo! 0!I:. 3 валяет промагнитить надел 7 (:0.(),((с толщины, uo"-I!cpu()x, 3c счет:., здания

<) ОЛЬ(((Е ГО ПО.Г(Я, БО ГЗ ТО РЫК,:3

ВЫблра ГЕОМЕ -.-,)H (Е С КИХ ра Эс(Е () 0)3: (a"—

- а гf(H Tovpoii.-.д а 3 ., I0cëå локал(<ногo нл);;(г:-:! .) " .; .-; изделия оно )мес.те с (агнi Т<; (pîво::<зм образует "! (MKHv. у(В иагни-.: у ;,:я, -;еl )-. для остаточного магнит;(о! с):.<):", ка., (3 Осе!30M с)1 нс )c1 Hl- 6 ."(а) !;;-;то!)t i) I. 0

Г(а имеется ((сток ()7ccc-ян((я, НЗЦЕЛИЕ И (МПГ .»((О((РОВ.-., . Па .;; .с В с а. 3 lib)X М:-(Г ((((! (Ii>(Х Г ОС ;

< Г(, ) Cдв)ГСЕ)! НОИ Н<."! i .f

i<ривой ", 1 и иэделие (0 :;i)ив;i переловит их и о, ия<3ко(зо" (я(г и Tllo :

О стояние (точка Б f! 7 ". Г(г. 2,,< )-,;

О тОМ Э НаЧЕНИИ )1С)ЛЯ с(а т :-< Н,.; О;.»;—. (сЗ (НИЧИВс<НГ*.!I И(3J OЛ:.(Е с(-(а iif! :,,);

Вод образу 0т Однор )днук заик . у; I цепь и поток рассеяния в оссг,ом отверстии 6 равен нулю. <)ля Г(здс)сия с) другими магнитными свойствами (кри-.

)зая 13) одинаковое магнитное cocTo!7— (He с магнитолрс зодом буде г достиг(t<< ТО ПРИ ДР 7ГОМ 3Нс(ЧЕНИИ ПQ7)t (<аСТI(× ного размагничивания (точка С «!а фиг. 2) . Следовательно, вели<(и))(у полн частично ГÎ размагничивания, при которой поток рассс янин в осевом От-1293617 верстии магнитопровода равен нулю, можно использовать в качестве параметра контроля, т.е. регистрируют величину тока, соответствующую полю частичного размагничивания, при которой сигнал феррозонда 5 в осевом отверстии 6 магнитопровода 3 равен нулю, и по этой величине тока судят о физико-механических свойствах контро10 лируемого изделия °

На фиг. 4б приведены результаты контроля структурного состояния образцов с помощью устройства по величине тока частичного размагничивания (кривая 14) и с помощью известного

15 устройства по величине нормальной составляющей магнитного потока остаточной намагниченности Фр (кривая 15).

Кривые 14 и 15 приведены в одном масштабе. На фиг. 4б видно, что нак20 лон кривой 14 больше, чем наклон кривой 15 и разница тока частичного размагничивания для закаленного обо разца и отпущенного при 400 С сос25 тавляет 59 относительных единиц, в то время как разница магнитного потока остаточной намагниченности для тех же образцов равна 42 относительных единиц, т. е. чувствительность предлагаемого устройства выше, чем у из—

30 вестного на 40%. Кроме того, ошибка определения тока частичного размагничивания равна 0,9-1,7%, а ошибка определения магнитного потока остаточной намагниченности равна 4,3-7,9%, 35 т,е, точность предлагаемого устройства выше, чем у известного, во всем диапазоне изменения свойств образцов (температуры отпуска).

Ход кривои 14 (фиг 4б) аналогичен поведению коэрцитивной силы предельной петли гистерезиса (фиг. 4а), т.е. кривая 14 получена при полном промагничивании образцов, в то время как меньший наклон кривой 15 вызван неполным промагничиванием образцов и, следовательно, аналогичен поведению коэрцитивной силы частной петли гистерезиса.

Форму л а изобретения

Устройство для неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных иэделий, содержащее источник импульсного тока, намагничивающую обмотку, размещенный внутри нее феррозонд и измерительный блок, подключенный к феррозонду, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля и расширения эксплуатационных возможностей, оно снабжено полуброневым магнитопроводом с отверстием в центральном стержне, подключенными .к намагничивающей обмотке последовательно соединенными управляемым источникам постоянного тока и коммутатором, второй вход которого подключен к источнику импульсного тока, а выход — к намагничивающей обмотке, последняя размещена на. центральном стержне магнитопровода, в отверстии которого у его рабочего торца размещен феррозонд, а площадь сечения наружной части магнитопровода не превышает площади сечения его центрального стержня.

1 — 1

-А

/»

7 1 f!

L!!

ЯЯ ()) Д//р i

40/о 7 /

Составитель И, Рекунова

Редактор А. Ревин Техрсд В.Кадар Корректор С. 1>епет ик

Заказ 379//>8

Тира>к 7 7 /

Подлисное

ВНИИПИ Росу;,арстве> н.>го комитета СССР но делам изоСрете>ièé;«,>òкрытий

113035, Москва,, Ж-35, Раушская наб.,,, ÷/5

Производственно-полиграЛив .еское врсдприятие, г. Ужгород, у 1, Проектная,