Устройство для определения физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов

Авторы патента:

G01N27/80 - определение механической твердости, например путем измерения напряженности насыщения или остаточной напряженности магнитного поля ферромагнитных материалов

Изобретение касается неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение точности. Устройство содержит блок намагничивания, преобразователь, расположенные в нем два магниточувствительных элемента, два блока измерения, блок коммутации и два канала обработки, один из которых включает первый пиковый детектор и блок возведения в квадрат, а другой канал фильтр и второй пиковый детектор. С выходов этих каналов сигналы, пропорциональные соответственно выходному сигналу U<SB POS="POST">1</SB> первого магниточувствительного элемента и разности U<SB POS="POST">1</SB>-U<SB POS="POST">2</SB> сигналов магниточувствительных элементов, поступают на вход блока деления. Определяемое в блоке деления отношение определяется только величиной H<SB POS="POST">R</SB> @ (H<SB POS="POST">R</SB> @ - значение нормальной составляющей остаточного поля на поверхности изделия) и не зависит от величины зазора. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (Д1)5 G 01 N 27/80

"1 1 4!4,1 б . (... йй "Ii "л" t..ьЫ1 ;л . Q

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 426 1817/25-28 (22) 15.06.87 (46) 07.10.90. Бюл. И- 37 (71) Институт прикладной физики АН

БССР (72) М. А. Мельгуй, В. Б. Кратиров и Н. К. Трусов (53) 620.179.14 (088.8) ! (56) Авторское свидетельство СССР

В 998934, кл. G 01 N 27/90, 1981.

Авторское свидетельство СССР

11 - 989449, кл. С 01 N 27/80, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение касается неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов. Цель изобретениявЂ” повышение точности. Устройство содерИзобретение относится к области неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов и может быть использовано при контроле термической обработки в любых отраслях промышленности.

Цель изобретения вЂ” повышение точности контроля за счет устранения влияния зазора между преобразователем и изделием.

На фиг. 1 представлено взаимное расположение магниточувствительных элементов в преобразователе; на фиг. 2 вЂ” структурная схема устройства; на фиг. 3 вЂ” осциллограмма выходного сигнала блока коммутации.

„„80„„1597709 A 1

2 жит блок намагничивания, преобразователь, расположенные в нем два магниточувствительных элемента, два блока измерения, блок коммутации и два канала обработки, один из которых включает первый пиковый детектор и блок возведения в квадрат, а другой канал фильтр и второй пиковый детектор. С выхбдов этих каналов сигналы, пропорциональные соответственно выходному сигналу

U первого магниточувствительного элеэлемента и разности U вЂ” U сигналов магниточувствительных элементов, поступают на вход блока деления. Определяемое в блоке деления отношение определяется только величиной Н

r+ (Н вЂ” значение нормальной состаьляющеи остаточного поля на поверхности- г изделия) и не зависит от величины зазора. 3 ил. С:

Сл

Устройство .содержит последовательно соединенные блок 1 намагничивания, преобразователь 2, расположенный в нем первый магниточувствительный элемент 3, первый блок 4 измерения, коммутатор 5, первый пиковый детектор 6, © блок 7 возведения в квадрат, блок 8 деления, блок 9 индикации, второй магниточувствительный элемент 10, второй блок 11 измерения, вход которого подключен к второму магниточувствительному элементу 10, а выход вЂ” g второму входу блока 5 коммутации, последовательно соединенные фильтр 12, второй пиковый детектор 13, вход фильтра подключен к выходу блока 5 коммутации, выход второго пикового детекто1597709

1 а 13 подключен к второму входу блока

8 деления.

Устройство работает следующим образом.

После включения устройства блок 1 намагничивания формирует серию импульсов, которые поступают в преобразователь 2. Контролируемое изделие намагничивается с помощью соленоида, расположенного в преобразователе 2. Нормальная составляющая .поля остаточной намагниченности считывается магниточувствительными элементами 3 и 10, расположенными в преобразователе 2 на 15 оси намагничивающего соленоида. Сиг налы с магниточувствительных элементов

3 и 10 поступают на первый 4 и второй

11 блоки измерения соответственно.

Выходные сигналы UÄ U с блоков 4 и 20

11 измерения поступают на первый и второй входы блока 5 коммутации. Вьг ходкой сигнал (фиг. 3) с блока 5 коммутации поступает на входы фильтра 12 и пикового детектора 13. С выхода пер-25 вого пикового детектора 6 выходной сигнал, пропорциональный выходному сигналу Ul первого магниточувствительного элемента 3, поступает на вход блока 7 возведения в квадрат. Одновре- о менно сигнал с блока 5 коммутации поступает на вход фильтра 12, настроенного на частоту коммутации. С выхода фильтра 12 выходной сигяал, пропорциональный разности сигналов магниточувствительных элементов 4 и 11 (V

U,), поступает на вход второго пико-. вого детектора 13, где он детектируется и поступает на вход блока 8 деления. Выходной сигнал с блока 8 деле- 40 ния поступает на блок 9 индикации. Зависимость величины нормальной составляющей Н„ поля остаточной намагни ченности от раСстояния до контролируемой поверхности с достаточной точно- 45 стью можно аппроксимировать выражением

Н о

1+kh

50 где Н - значение нормальной составгр ляющей поля на поверхности изделия; вЂ” расстояние от поверхности; вЂ” коэффициент пропорциональности.

Изменение нормальной составляющей на заданном расстоянии Äh равно

H r kh)* ™

Разделив квадрат первого выражения на второе, получают

1 + kh

Hp o

kdh

Нг .(1 + kh)

Так как величины k u gh постоянные, то отношение определяется только величиной Н, которая, в свою очередь, Р определяется физико-механическими свойствами изделия и не зависит от величины зазора.. формула изобретения

Устройство для определения физикомеханических свойств иэделий из ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные блок намагничивания, преобразователь, расположенный в нем магниточувствительный элемент, первый блок измерения и блок индикации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повьппения точности, оно снабжено последовательно. соединенными подключенным к выходу первого блока измерения блоком коммутации, первым пиковым детектором, блоком возведения в квадрат и блоком деления, выход которого подключен к блоку индикации, последовательно соединенными вторым магниточувствительным элементом и вторым блоком измерения, выход которого подсоединен к второму входу блока коммутации, и последовательно соединенными фильтром и вторым пиковым детектором, выход которого подключен к второму входу блока деления, а вход фильтра подключен к выходу блока коммутации.

1597709

Составитель И. Рекунова

Редактор А. Шандор Техред Л.Олийнык Корректор М. КучеРЯваЯ

Заказ 3048 Тираж 512 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СЧСР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для определения физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов

Изобретение относится к неразрушающему контролю качества ферромагнитных изделий по магнитным параметрам и может быть использовано для определения механических свойств этих изделий на машиностроительных, металлургических и других предприятиях

Устройство для электромагнитного контроля движущихся ферромагнитных изделий // 1580238

Изобретение относится к неразрушающему контролю механических свойств (твердости) изделий по величине остаточной магнитной индукции

Способ неразрушающего контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий // 1580237

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и сортировки изделий, в частности отливок постоянных магнитов с кристаллической анизотропией

Способ электромагнитного контроля качества термической обработки изделий // 1578624

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества термической обработки изделий из среднеуглеродистой стали

Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий // 1578623

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий в различных отраслях металлургической и машиностроительной промышленности

Устройство для контроля механических свойств изделий из ферромагнитных материалов // 1527564

Способ контроля механических свойств протяженных изделий из углеродистой стали // 1527563

Изобретение относится к исследованию и контролю материалов с помощью магнитных средств и может быть использовано при определении прочностных свойств элементов конструкций объектов теплоэнергетики в процессе их эксплуатации

Устройство для неразрушающего контроля качества термообработки изделий // 1527562

Изобретение относится к области неразрушающих испытаний ферромагнитных материалов и изделий и предназначено для контроля качества термообработки изделий

Устройство для измерения механических свойств сталей // 1525558

Изобретение относится к неразрушающему контролю

Способ электромагнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий // 1516941

Изобретение относится к неразрушающему контролю механических свойств движущихся ферромагнитных изделий

Способ контроля структуры металла протяженного изделия // 2115917

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля структуры металла протяженных ферромагнитных и неферромагнитных изделий, в частности насосных штанг, используемых при механизированной нефтедобыче, и предназначено для экспресс-индикации структурной неоднородности материала изделий, связанной с нарушением режима при объемной термообработке в процессе изготовления, а также структурной неоднородности, возникшей в процессе эксплуатации изделия

Способ неразрушающего контроля упругих напряжений в ферритовых изделиях // 2184371

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения упругих напряжений в ферритовых изделиях

Способ неразрушающего контроля качества термообработки сварных соединений // 2296319

Изобретение относится к неразрушающему контролю физико-механических свойств изделия из ферромагнитного материала и может быть использовано для контроля качества термообработки сварных соединений

Образец для калибровки и настройки устройств магнитного контроля и способ его термообработки // 2328730

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к способу термообработки образца для калибровки и настройки устройств магнитного контроля и конструкции данного образца, изготовленного этим способом

Способ контроля качества поверхностно-упрочненного слоя изделий из ферромагнитных материалов // 2330275

Изобретение относится к исследованиям физических свойств изделий из ферромагнитных материалов

Способ щурова измерения магнитной эмиссии // 2346287

Изобретение относится к магнитометрии, конкретно к неразрушающему магнитному контролю динамических параметров изделий из ферромагнитных материалов, используемых в различных отраслях техники и подвергающихся в процессе эксплуатации динамическим механическим воздействиям

Передвижное магнитное устройство // 2350976

Изобретение относится к области измерения магнитных параметров ферромагнитных материалов и может быть использовано для определения свойств и напряженно-деформированного состояния различных ферромагнитных изделий

Способ импульсного магнитного контроля температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей // 2376592

Изобретение относится к исследованиям физических и химических свойств материалов и сплавов и может быть использовано на машиностроительных и металлургических предприятиях для неразрушающего контроля температуры отпуска изделий из среднеуглеродистых сталей, подвергаемых закалке и последующему отпуску

Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления // 2411516

Изобретение относится к электромагнитному неразрушающему контролю качества изделий из ферромагнитных сталей и может быть использовано для контроля качества термической обработки стержней

Способ контроля механических свойств стальных металлоконструкций и упругих напряжений в них и устройство для его осуществления // 2424509

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля эксплуатационных свойств (твердости, прочности) стальных протяженных стальных металлоконструкций (труб, мостов, кранов, рельсов, резервуаров и др.) и действующих в них механических напряжений