SU1114938A1 - Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects - Google Patents

Abstract

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТАХ, заключающийс  в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически измен ющимс  магнитным полем, измер ют текущий параметр е ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину параметра е- 8 дл  определени  величины механических напр жений б о тличающийс  тем, что, с целью повышени  точности измерений, предварительно с помощью представительной выборки контрольных. обр азцов получают семейство зависимостей ((J) и определ ют по ним семейство зависимостей ле еMETHOD FOR MEASUREMENT OF MECHANICAL STRESS IN ferromagnetic object, comprising: the controlled object that remagnetizing periodically varying magnetic field is measured by the current parameter e is the EMF of the Barkhausen jumps and use the resulting value of the parameter e is 8 to determine the magnitude of the mechanical stress on tlichayuschiys used in that, in order to improve the accuracy of measurements, previously using a representative sample of controls. samples get a family of dependencies ((J) and determine the family of dependencies by them

Description

1 Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может быть использовано дл  контрол  качества по верхностного упрочнени  ферромагнитных деталей. Известен способ измерени  механи ческий напр жений в ферромагнитньк объектах, заключающийс  в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически измен ющимс  магнитным полем, регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена и по их усре ненной за период характеристике определ ют результат измерений СТЗ. Недостаток способа состоит в низ кой чувствительности контрол , что св зано с .определением результата Контрол  по усредненной характерист ке скачков Баркгаузена, слабо коррелирующей с механическими напр жени ми . Наиболее близок к изобретению по технической сущности способ измерени  механических напр жений в ферро магнитных объектах, заключающийс  в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически измен ю щимс  магнитным полем, регистрируют текущие параметры ЭДС от скачков Баркгаузена и по ним. определ ют вел чину механических напр жений 6 С 2 Однако известный способ не обладает требуемой точностью измерений что св зано с сильным вли нием химического состава материала контрол руемого объекта на результаты измерени . Цель изобретени  - повышение точ ности измерений. Поставленна  цель достигаетс  тем, что Согласно способу измерени  механических напр жений в ферромагнитных объектах, заключающемус  в том, что перемагничивают контролируемьш объект периодически измен ющимс  магнитньм-полем, измер ют текущий параметр ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину параметра е-с, дл  определ ни  величины механических напр жений 5 , предварительно с помощью представительной выборки контрольных образцов получают семейство зависимостей e{(J и определ ют по ним семейство зависимостей й &(ff) , где л.е - приращение параметра в ЭДС дл  р да значений 6 при фиксированном из81 менении л Р приложенных к контрольным образцам усилий Р, затем прикладывают к контролируемому объекту усилие Р лР, регистрируют изменение де параметра е и по полученному результату , а также предварительно полученному семейству зависимостей е е ((Т) , US e(G величине Р определ ют величину Q- в объекте контрол . На фиг.1 показана структурна  схема устройства, реализующего предлагаемый способJ на фиг.2 семейство зависимостей (0) дл  трех различных образцов 1-3; на фиг.З - семейство зависимостей д.е е-СЗ) дл  трех значений (SlS/, ,(3i, Устройство, реализующее способ содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, электромагнитный преобразователь 2, ,включающий возбуждающую 3 и измерительную А обмотки, усилитель 5, блок б измерени  текущего параметра е ЭДС, первый.блок 7 нелинейности , подключенный управл ющим входом через последовательно соединенные блок 8 измерени  приращений параметра в и второй блок 9 нелинейности к выходу усилител  5, и индикатор 10. Способ реализуетс  следующим образом . Предварительно с помощью представительной выборки контрольных образцов получают семейство зависимостей е & (S} (фиг.2) и определ ют по ним семейство з.ависимостей () (фиг.З) при фиксированном изменении дР приложенных к образцам усилий Р. В соответствии с полученными зависимост ми настраивают первьм блок 7 нелинейности, воспроизвод щий семейство зависимостей на фиг.2, с переходом от одной кривой семейства к другой по сигналу, задаваемому на управл ющий вход первого блока 7 нелинейности. Второй блок 9 нелинейности настраивают в соответствии с зависимост ми . е (Q . Затем размещают контролируемый объект 11 в электромагнитном преобразователе 2, перемагничивают контролируемый объект 11 периодически измен ющимс  магнитным полем и измер ют величину текущего параметра е , ЭДС , индуцированной в измерительной обмотке 4 скачками Баркгаузена. Изме311 The invention relates to non-destructive testing and can be used to control the quality of surface hardening of ferromagnetic parts. A known method for measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects consists in that the controlled object is re-magnetized by a periodically varying magnetic field, the EMF from Barkgausen jumps is recorded, and the result of the STZ measurements is determined by their characteristic averaged over the period. The disadvantage of this method is the low sensitivity of the control, which is associated with the determination of the result of the Control by the average Barkhausen jump characteristic weakly correlated with mechanical stresses. The method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects is the closest to the invention, which consists in that the controlled object peremagnetized by a periodically changing magnetic field, and the current parameters of the EMF from Barkgausen jumps are recorded. The order of mechanical stresses of 6 C 2 was determined. However, the known method does not have the required accuracy of measurements, which is associated with the strong influence of the chemical composition of the material of the monitored object on the measurement results. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurements. The goal is achieved by the fact that, according to the method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects, which consists in the fact that the controlled object is re-magnetized by a periodically changing magnetic field, the current parameter of the EMF from Barkhausen jumps is measured, and Neither the value of mechanical stresses 5, using a representative sample of control samples, is obtained a family of dependences e {(J and the family of dependences d &; (ff), where l.e is the parameter increment in the EMF for a number of values 6 with a fixed change in l P of the efforts P applied to the control samples, then a force P lR is applied to the object being monitored, the change in de parameter e and the result obtained are recorded as well as the previously obtained dependency family e e ((T), US e (G value P determines the value of Q-in the control object. Figure 1 shows the structural diagram of the device that implements the proposed method J in figure 2 family dependencies (0) for three different samples 1-3; on fig.Z - family of dependencies d.e e-SZ) for three values (SlS /,, (3i, A device that implements the method contains a series-connected AC source 1, electromagnetic transducer 2, including exciting 3 and measuring A winding, the amplifier 5, the measurement unit b of the current parameter e EMF, the first nonlinearity unit 7 connected by the control input through the parameter increments parameter c in series 8 and the second nonlinearity unit 9 to the output of the amplifier 5, and the indicator 10. The method is implemented as follows First, using a representative sample of control samples, the family of dependencies e & (S} (Fig. 2) is obtained and the dependency family () (fig. 3) is determined from them with a fixed change in the dP of the efforts of the samples R. According to the dependences obtained, the first non-linearity block 7 is set up, reproducing the family of dependencies in FIG. 2, with a transition from one family curve to another according to a signal set to the control input of the first nonlinearity block 7. The second block 9 of nonlinearity is adjusted in accordance with the dependencies. e (Q. Then, the object to be monitored 11 is placed in the electromagnetic converter 2, the object 11 to be monitored is periodically changed by a magnetic field, and the value of the current parameter e is measured, the emf induced in the measuring winding 4 by Barkhausen jumps.

вьтолн етс  блоком b изрение е.It is executed by block b. e.

, мерени  текущего параметра е ЭДС например, ее амплитуды. После измерени  е прикладьгеают к контролируемому объекту 11 усилие Р дР и регистрируют с помощью блока 8 измерени  приращений параметра е изменение де е,- е, , где « - новое .значение параметра при воздействии нагрузки Р на контролируемый объект 11. Полученна  таким образом величина е поступает на вход второго блока 9 нелинейности, который в соответствии с предварительно полученными кривыми д е е (&) формирует управл ющее напр жение. Последнее, поступа  на управл ющий вход с первого блока 8 нелинейности , задает в нем соответствующую, measure the current parameter e emf for example, its amplitude. After the measurement, the force P dP is applied to the object under test 11 and the change in parameter e, e, where "is the new value of the parameter under the effect of the load P on the object under control 11 is recorded by the measurement parameter increment unit 8 e. is fed to the input of the second nonlinearity unit 9, which, in accordance with the previously obtained curves e e (&), forms the control voltage. The latter, arriving at the control input from the first nonlinearity block 8, sets in it the corresponding

149384149384

переходную характеристику. По этой характеристике в соответствии с входным напр жением первого блока 8 нелинейности формируетс  выходное на5 пр жение, поступающее на индикатор 10 и  вл ющеес  мерой механических напр жений 9 в контролируемом объекте . Рекомендуетс  в Ka4etTHe нелинейных элементов использовать элеКЗ менты с квадратичной зависимостью, например микросхемы 140 КА1.transient response. According to this characteristic, in accordance with the input voltage of the first nonlinearity unit 8, an output voltage of 5 is formed, which arrives at the indicator 10 and is a measure of the mechanical stresses 9 in the controlled object. It is recommended in Ka4etTHe for non-linear elements to use electrolytes with quadratic dependence, for example, chip 140 KA1.

Прёдг агаемый способ измерени  механических напр жений в ферромагнит15 ных объектах, позвол ет исключить вли ние химического состава объектов на результаты контрол , что определ ет повышенную точность измерений этого способа.The proposed method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic objects, eliminates the influence of the chemical composition of objects on the results of control, which determines the increased accuracy of measurements of this method.

6f 62 j6f 62 j

Ф1/е.2F1 / e.2

Claims (1)

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТАХ, заключающийся в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным полем, измеряют текущий пара метр е ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину па раметра G- для определения величины механических напряжений S .отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительно с помощью представительной выборки контрольных образцов получают семейство зависимостей и определяют по ним семейство зависимостей 4е=е>(5) , где δ & - приращение параметра еA METHOD FOR MEASURING MECHANICAL STRESSES IN FERROMAGNETIC OBJECTS, namely, that a controlled object is magnetized by a periodically changing magnetic field, the current parameter EMF from Barkhausen jumps is measured and the obtained value of the parameter G- is used to determine the value of mechanical stresses S, which is different. in order to increase the accuracy of measurements, first using a representative sample of control samples, a family of dependencies is obtained and a family of dependencies is determined from them 4 e = e> (5), where δ & is the increment of the parameter e ЭДС для ряда значений О' при фиксированном изменении А Р приложенных к контрольным образцам усилий Р , затем прикладывают к контролируемому объекту усилие Р = Δ Р , регистрируют изменение δ е параметра е и по полученному результату, а также предварительно полученному семейству зависимостей е = еСв) , ле=©(3) и величине е определяют величину 3 в объекте контроля.EMF for a number of values of O 'for a fixed change in А P applied to the control samples forces P, then apply a force P = Δ P to the controlled object, record the change δ е of the parameter e and the result obtained, as well as the previously obtained family of dependencies e = eСв) , le = © (3) and the value of e determines the value of 3 in the control object. JJ Фиг. 1FIG. 1 СОWith 1 114938114938