SU1748031A1

SU1748031A1 - Способ определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов и устройство дл его осуществлени

Info

Publication number: SU1748031A1
Application number: SU904828411A
Authority: SU
Inventors: Валерий Лазаревич Цукерман; Валерий Борисович Кратиров; Иван Иосифович Линник; Михаил Александрович Мельгуй
Original assignee: Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН БССР; Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1990-05-28
Filing date: 1990-05-28
Publication date: 1992-07-15

Abstract

изобретение относитс к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и предназначено дл использовани при контроле термической обработки и определении механических свойств ферромагнитных изделий в различных област х промышленности. Целью изобретени вл етс повышение точности за счет отстройки от вли ни зазора. Измер ют градиенты напр женности пол остаточной намагниченности на двух различных рассто ни х от поверхности контролируемого издели , по ним определ ют величину градиента напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности контролируемого издели и по нему суд т о механических свойствах. Реализаци обеспечиваетс с помощью преобразовател 1, расположенных в нем магниточувстви- тельн.ых элементов 2, 3 и эталонных источников 4, 5 магнитного пол , соленоида 6, блока 7 коммутации, блока 8 измерени , ключей 9, 10, 11, 12, интеграторов 13, 14, блока 15 синхронизации, блоков 16, 17, пам ти , блока 18 вычислени , индикатора 19 и блока 20 намагничивани , 2 с.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс к неразрушающему контролю изделий из ферромагнитных материалов и предназначено дл использовани при контроле термической, обработки и определение механических свойств ферромагнитных изделий в различных област х промышленности.

Известен сг особ определени механических свойств изделий из ферромагнитных

материалов, при котором изделие намагничивают серией импульсов аксиально симметричногомагнитногопол возрастающей, а затем убывающей амплитуды , и считывают градиент остаточного локального пол вдоль оси симметрии.

Устройство, реализующее такой способ содержит блок намагничивани , преобразователь , размещенный в нем магниточувст™ л

вительный элемент, блок измерени , схему сравнени и измеритель амплитуды импульсов ,

Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс способ определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, при котором контролируемое изделие намагничивают серией импульсов возрастающей, а затем убывающей амплитуды, измер ют градиент пол остаточной намагниченности вдоль оси симметрии, дополнительно измер ют градиент остаточного локального пол вдоль оси симметрии на заданном рассто нии по оси симметрии и учитывают изменение градиента при определении механических свойств изделий.

Устройство, реализующее этот способ, содержит последовательно соединенные блок намагничивани , преобразователь, расположенные в нем два магкиточупстви- тельных элемента, выходы которых подключены ко входам первого и второго блоков из /зрений, выходы которых подключены ко входам блока коммутации, первый выход которого подключен к последовательно соединенным первому пиковому детектору, блоку возведени в квадрат, делитепю и индикатору , а второй выход блока коммутации подключен к последовательно соединен- , ным фильтруй второму пиковому детектору, выход которого подключен ко второму входу блока делени .

Недостатком указанных способа и устройства вл етс мала зона отстройку от вли ни зазора и недостаточна точность определени механических свойств ферромагнитных изделий,

Целью изобретени вл етс повышение точности за счет отстройки от вли ни зазора.

Указанна цель достигаетс тем, что в способе определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов , заключающемс в том, что изделие намагничивают аксиально-симметричным магнитным полем, измер ют изменение градиента напр жени пол остаточной намагниченности , по которой суд т о механических свойствах изделий, измерение изменени градиента напр женности пол остаточной намагниченности осуществл ют компенсационным методом на двух фиксированных рассто ни х от поверхности изделий и вычисл ют градиент напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности издели , которую используют при определении механических свойств изделий.

Поставленна цель достигаетс также тем, что устройство дл определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее блок

намагничивани , входом соединенный с ним соленоид с расположенными в нем на заданном рассто нии от его рабочего торца двум магкиточуоствительными элементами , блок коммутации, блок измерени и по0 следовательно соединенные блок вычислений и индикатор, снабжено двум цеп ми, кажда из которых выполнена в виде последовательно соединенных первого ключа, вход которого соединен с выходом

5 бтокэ измерени , интегратора, второго ключа , эталонного источника магнитного пол и блока пам ти, и блоком синхронизации, первый выход которого соединен с управл ющими входами блока коммутации и клю0 чей, второй и третий выходы соединены через один из блоков пам ти с соответствующими входами блока вычислений, а эталонные источники магнитного пол установлены внутри соленоида соосно на

5 равном рассто нии от магниточувствигель- ных элементов, выходы которых соединены через блок коммутации с входом блока из- ,

На чертеже изображена структурна

0 схема устройства.

Способ включает следующую последовательность операций;

контролируемое изделие намагничивают аксиально-симметричным магнитным

0 попом,

измен ют градиенты напр женности пол остаточной намагниченности на двух рассто ни х от поверхности контролируемого издели вдоль оси симметрии,

0по РИМ вычисл ют градиент напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности контролируемого издели , по которому суд т о механических свойствах издели .

5Функционирование способа осуществл етс на примере работы устройства.

Устройство содержит преобразователь

I,расположенные в нем магниточувстви- тельные элементы 2, 3 и эталонные источни0 ки 4, 5 магнитного пол , соленоид 6, блок 7 коммутации, блок 8 измерени , ключи 9, 10,

II,12, интеграторы 13, 14, блок 15 синхронизации , блоки 16, 17 пам ти, блок 18 вычислени , индикатор 19 и блок 20

5 намагничивани .

Устройство дл реализации способа работает следующим образом.

После включени питани и установки преобразовател на поверхность контролируемого издели включаетс блок 20 намагничивзни . Контролируемое изделие намагничиваетс с помощью соленоида б, расположенного в преобразователе. На выходе магниточувствительных элементов 2 и 3 по вл етс выходной сигнал, который посту- пает на входы блока 7 коммутации. С выхода блока 7 коммутации сигналы поступают на вход блока 8 измерени и затем на входы ключей 9 и 11, Блок 15 синхронизации управл ет работой блока 7 коммутации и клю- чей 9, 10, 11, 12 таким образом, что, когда с помощью блока 7 коммутации первый маг- ниточувствительный элемент 2 подключен к блоку 8 измерени , открыты ключи 9 и 10, а ключи 11, 12 закрыты, Таким образом, сиг- нал с блока 8 измерени поступает на соответствующий интегратор 13 или 14 и через ключ 10 или 12 на соответствующий эталонный источник 4 или 5 магнитного пол . Эталонный источник 4 или 5 магнитного пол создает градиент магнитного пол , равный по величине и противоположно направленный измер емому градиенту напр женности пол остаточной намагниченности, С выхода эталонного источника 4 или 5 маг- нитного пол сигнал, равный градиенту на- пр женности пол . остаточной намагниченности, поступает на входы соответствующих блоков 16 пам ти или 17, с выходов которых сигналы поступают на блок 18 вычислени и затем на индикатор 19,

Определение градиента напр женности пол непосредственно на поверхности контролируемого издели позвол ет устра- нить мешающее вли ние колебаний зазора, вызванное, например, лакокрасочными и другими покрыти ми, при определении механических свойств. Величина градиента напр женности пол остаточной намагни- ченности на поверхности издели определ етс следующим образом. Зависимость величины градиента нормальной составл ющей напр женности магнитного пол от рассто ни до поверхности можно с доста- точной точностью аппроксимировать выражением

„и - Нг° vHr TTkh

- градиент напр женности пол ос- таточной намагниченности на рассто нии от поверхности издели ;

vHrO - градиент напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности издели ;

k - коэффициент пропорциональности.

Величины градиентов уНГ1 и vHr2 напр женности полей остаточной намагниченности ,действующих на

магниточувствительные элементы, расположенные на рассто ни х hi и h2 (hi Ah), описываютс соответственно следующими выражени ми;

vHr1

1 + kh

отсюда найдем уНю

и уНг2-

1 +khi

и 1 + khi

7Н,о

1 +к(ТтТ-г 5ТГ)

VHrO -УНГ2 kh

7Hr1 пVHr2

приравн в правые части, найдем

уНю--дНм уНГ2 I Ah

vHri -VHr2

Определение градиента нормальной составл ющей напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности контролируемого издели по г-радиентэм напр женности пол остаточной намагниченности на двух рассто ни х от поверхности контролируемого издели позвол ет существенно упростить изготовление идентичных преобразователей, так как рассто ние между магниточувствителыными элементами можно вз ть достаточно большим (10-20 мм). Ошибка в установке рассто ни между магниточувствительными элементами в 0,1 мм приведет к ошибке (1-0,5)% в определенииуНго.

Таким образом, введение в устройство четырех ключей, двух интеграторов, двух эталонных источников магнитного пол , блока синхронизации, двух блоков пам ти, блока вычислени и их св зи с известными блоками устройства приводит к достижению положительного эффекта.

Claims

1.Способ определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов , заключающийс в том, что изделие намагничивают аксиально-симметричным магнитным полем, измер ют изменение градиента напр женности пол остаточной намагниченности, по которой суд т о механических свойствах изделий, отличающийс тем, что, с целью повышени точно .сти, измерение изменени градиента напр женности пол остаточной намагниченности осуществл ют компенсационным методом на двух фиксированных рассто ни х от поверхности издели и вы-- числ ют градиент напр женности пол остаточной намагниченности на поверхности издели , которую используют при определении механических свойств изделий.

2.Устройство дл определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее блок намагничивани , входом соединенный с ним соленоид

с расположенными в нем на заданном рассто нии от его рабочего торца двум магни- точувствительными элементами, блок коммутации, блок измерени и последовательно соединенные блок вычислений и индикатор , отличающеес тем, что, с целью повышени точности, оно снабжено двум .цеп ми, кажда из которых выполнена в виде последовательно соединенных первого ключа, вход которого соединен с выходом блока измерени , интегратора, второго ключа, эталонного источника маг0

нитного пол и блока пам ти, и блоком синхронизации , первый выход которого соединен с управл ющими входами блока коммутации и ключей, второй и третий выходы соединены через один из блоков пам ти с соответствующими входами блока вычислений , а эталонные источники магнитного поп установлены внутри соленоида соосно на равном рассто нии от магниточувстви- тельных элементов, выходы которых соединены через блок коммутации с входом блока измерени .