SU1698630A1 - Magnetostatic method of non-destructive quality control of ferromagnetic articles - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано дл  определени  толщины немагнитных покрытий , наносимых на поверхность ферромагнитных изделий. Цель изобретени  - расширение области использовани  путем определени  также и толщины немагнитного покрыти  на ферромагнитном изделии - достигаетс  за счет того, что в магнитоста- тическом способе неразрушающего контрол  качества ферромагнитных изделий, заключающемс  в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщени , уменьшают приложенное поле до нул , изменив направление и уменьша  величину намагничивающего тока, затем воздействуют на изделие полем противоположного направлени , измер ют величину 1ро тока размагничивани  в момент равенства нул  индукции в изделии , дополнительно измер ют величину 1р тока размагничивани  при заданной величине индукции в отрицательной области, а толщину 5 немагнитного покрыти  определ ют из соотношени  6 А+ +В ()+C()2, где А, В, С - константы , определ емые при перемегничивании контрольных образцов с различной толщиной немагнитного покрыти . 1 ил. сл сThe invention relates to magnetic measurements and can be used to determine the thickness of non-magnetic coatings applied to the surface of ferromagnetic products. The aim of the invention is to expand the field of use by determining also the thickness of a nonmagnetic coating on a ferromagnetic product — due to the fact that in the magnetostatic method of non-destructive quality control of ferromagnetic products, which means that the controlled product is magnetized to saturation, the applied field is reduced to zero by changing the direction and decreasing the magnitude of the magnetizing current, then the product is acted upon by the field of the opposite direction; At the moment of equality of zero induction in the product, an additional 1p of demagnetization current is measured at a given amount of induction in the negative region, and the thickness 5 of the nonmagnetic coating is determined from the ratio 6 A + + B () + C () 2, where A, B , С - constants, determined by peregnification of control samples with different non-magnetic coating thickness. 1 il. cl

Description

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано дл  определени  толщины немагнитных покрытий, наносимых на поверхность ферромагнитных изделий.The invention relates to magnetic measurements and can be used to determine the thickness of non-magnetic coatings applied to the surface of ferromagnetic products.

Известен способ измерени  толщины немагнитных покрытий, основанный на зондировании ферромагнитной основы переменным магнитным полем и фиксации амплитуды и фазы вносимого напр жени , причем частоту электромагнитного пол  выбирают пропорциональной величине электропроводности материала покрыти .A known method for measuring the thickness of non-magnetic coatings is based on probing the ferromagnetic base with an alternating magnetic field and fixing the amplitude and phase of the applied voltage, and the frequency of the electromagnetic field is chosen proportional to the value of the electrical conductivity of the coating material.

Однако использование при зондировании переменного магнитного пол  определ ет значительную зависимость точности результата измерений от шероховатости поверхности за счет эффекта вытеснени  пол  в приповерхностный слой и от изменений электромагнитных параметров материала основы и величины электропроводности материала покрыти .However, the use of an alternating magnetic field in sounding determines the significant dependence of the measurement result on the surface roughness due to the effect of displacing the field into the surface layer and on changes in the electromagnetic parameters of the base material and the value of the electrical conductivity of the coating material.

о оoh oh

0000

о со оabout with about

Известен также способ контрол  толщины покрытий, основанный на измерении силы отрыва посто нного магнита от поверхности контролируемого ферромагнитного издели  с нанесенным на его поверхность немагнитным покрытием.There is also known a method for controlling the thickness of coatings based on measuring the force of detachment of a permanent magnet from the surface of a controlled ferromagnetic product with a nonmagnetic coating applied to its surface.

К недостаткам пондеромоторного способа относ тс  необходимость плавного измерени  силы дл  момента отрыва магнита, а также вли ние магнитных свойств материала основы, что требует проведени  калибровочных измерений на образцах, изготовленных из той же стали ( в услови х производства это не всегда представл етс  возможным вследствие старени  материала , а следовательно, и изменени  его характеристик , а также вследствие трудности точного воспроизведени  магнитных параметров материала издели ).The disadvantages of the ponderomotive method include the need for a smooth measurement of the force for the moment of magnet separation, as well as the influence of the magnetic properties of the base material, which requires calibration measurements on samples made of the same steel (in production conditions this is not always possible due to aging material, and consequently, changes in its characteristics, as well as due to the difficulty in accurately reproducing the magnetic parameters of the material of the product).

Наиболее близким к предлагаемому по (ехничсской сущности  вл етс  способ маг- нитостатического контрол . Магнитоста- тический метод примен етс  дл  контрол  качества термообработки ферромагнитных материалов и заключаетс  в следующем: намагничивают изделие до насыщени , затем размагничивают его током противоположной пол рности, регистрируют величину этого тока, продолжают размагничивание до значений внешнего пол , большего коэрцитивной силы материала, снимают размагничивающий ток, вторично размагничивают изделие до нулевой индукции , измер ют вторично ток размагничивани  и о термообработке суд т по разности измеренных токов.The closest to the proposed one (the technical essence is the magnetostatic control method. The magnetostatic method is used to control the quality of heat treatment of ferromagnetic materials and is as follows: the product is magnetized to saturation, then demagnetized by its current of opposite polarity, the value of this current is recorded , continue demagnetization to the values of the external field, greater coercive force of the material, remove the demagnetizing current, again demagnetize the product to zero induk The second time, the demagnetization current is measured again and the heat treatment is judged by the difference of the measured currents.

Недостатком известного способа  вл етс  необходимость проведени  калибровочных испытаний перед каждым измерением толщины немагнитного покрыти  дл  материалов с различной величиной коэрцитивной силы.A disadvantage of the known method is the need to perform calibration tests before each measurement of the thickness of a nonmagnetic coating for materials with different coercive forces.

Целью изобретени   вл етс  расширение области использовани  путем определени , кроме качества термообработки, толщины немагнитного покрыти , наносимого на ферромагнитное изделие.The aim of the invention is to expand the field of use by determining, in addition to the quality of heat treatment, the thickness of the non-magnetic coating applied to the ferromagnetic product.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что контролируемое изделие намагничивают до насыщени  с помощью электромагнитного преобразовател , уменьшают приложенное поле до нул , а затем воздействуют на изделие полем противоположного направлени , измер ют величину 1ротока размагничивани  в момент равенства нулю индукции о изделии и используют измеренную, величину при определении контролируемого параметра, дополнительно измер ют величину р тока размагничивани  при заданной величине индукции вThe goal is achieved by the fact that the controlled product is magnetized to saturation with an electromagnetic converter, the applied field is reduced to zero, and then the product is affected by a field of opposite direction, the value of 1 degaussing current is measured at the instant that the induction of the product is equal to zero and the measured value is used in determining controlled parameter, additionally measure the value of p of the demagnetization current for a given induction value in

отрицательной области, а толщину б немагнитного покрыти  определ ют из соотношени negative region, and the thickness of the nonmagnetic coating is determined from the ratio

6 A+B() + C()26 A + B () + C () 2

где А, В, С - константы электромагнитного преобразовател ,определ емые при перемагничивании контрольных образцов однократно при изменении толщины немагнитного покрыти .where A, B, C are the constants of the electromagnetic transducer, which are determined by reversing the control samples once when the thickness of the nonmagnetic coating is changed.

На чертеже показана экспериментальна  зависимость 5 f(A lp), гдеД1р I р Ipo.The drawing shows the experimental dependence 5 f (A lp), where D1p I p Ipo.

Предлагаемый способ можно реализо- . вать с помощью любого коэрцитиметра сThe proposed method can be implemented. using any coercimeter with

выносным П-образным электромагнитным преобразователем, например КИФМ-1,external U-shaped electromagnetic transducer, for example KIFM-1,

Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.

На контролируемую поверхность помещают коэрцитиметрический преобразователь , провод т предварительную магнитную подготовку, затем начинают размагничивать током противоположной пол рности, при этом остаточную индукциюA coercimetric transducer is placed on the monitored surface, preliminary magnetic preparation is carried out, then they start to demagnetize with a current of opposite polarity, while the residual induction

контролируют по стрелочному индикатору, встроенному в датчик феррозонда. По достижении нулевой индукции фиксируют величину 1р0 тока размагничивани , продолжают размагничивание до тех пор,control on the dial indicator integrated into the sensor of the fluxgate. Upon reaching zero induction, the magnitude of 1p0 demagnetization current is fixed, demagnetization is continued until

пока стрелочный индик тор индукции не достигнет заранее определенной величины индукции в отрицательной области, например 50 делений по. шкале регистрируемого прибора, на токовом индикаторе отмечаютuntil the needle indicator of induction reaches a predetermined value of induction in the negative region, for example, 50 divisions along the. the scale of the registered device, on the current indicator note

значение р тока размагничивани , производ т вычисление разностного тока Д1Р и, подставл   полученную разность в аппроксимирующий квадратный многочлен, рассчитывают величину толщины покрыти .the demagnetization current value p, the calculation of the differential current D1P and, substituting the difference obtained into an approximating square polynomial, calculate the thickness of the coating.

Представленные на чертеже результаты получены на четырех материалах с коэрцитивной силой в пределах 370- 5370 А/м.The results presented in the drawing were obtained on four materials with a coercive force in the range of 370–5370 A / m.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Магнитостатический способ неразрушающего контрол  качества ферромагнитных изделий ,заключающийс  в том, что контролируемое изделие намагничивают до насыщени  с помощью электромагнит0 ного преобразовател , изменив направление намагничивающего тока на противоположное и измен   его величину , уменьшают приложенное поле до нул , а затем воздействуют на изделиеThe magnetostatic method of non-destructive quality control of ferromagnetic products, which means that the controlled product is magnetized to saturation with the help of an electromagnetic converter, changing the direction of the magnetizing current to the opposite and changing its value, reduce the applied field to zero, and then act on the product 5 полем противоположного направлени , измер ют величину ротока размагничивани  в момент равенства нулю индукции в изделии и используют измеренную величину при определении контролируемого5 by the field of the opposite direction, the magnitude of the demagnetization rotor is measured at the instant of zero induction in the product, and the measured value is used to determine the controlled параметра, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области использовани  путем определени  также и толщины немагнитного покрыти  на ферромагнитном изделии , дополнительно измер ют величину р тока размагничивани  при заданной величине индукции в отрицательной области, аparameter, characterized in that, in order to expand the field of use, by also determining the thickness of the non-magnetic coating on the ferromagnetic product, the magnitude of the demagnetization current p is also measured at a given induction value in the negative region, толщину д немагнитного покрыти  определ ют из соотношени The thickness d of the non-magnetic coating is determined from the ratio 6 А+ В (Ip -Ipo) + С (Ip -lpo)2, где А, В, С - константы, определ емые при перемагничивании контрольных образцов с различной толщиной немагнитного покрыти .6 A + B (Ip-Ipo) + C (Ip-lpo) 2, where A, B, C are constants determined by the remagnetization of control samples with different non-magnetic coating thickness. S. ммS. mm 10ten ьЗрмАsrm