SU789722A1 - Method of magnetic-interference monitoring of mechanical strains - Google Patents

Description

не он не обладает универсальностью применительно к широкому диапазону иделий из различных ферромагнитных материалов, так как величины исходных данных дл  количественной оценки будут зависеть не только от механических напр жений, но и от материало Это не позвол ет получить правильную и достоверную картину плоского напр  женного состо ни  поверхности изделиIt does not possess universality in relation to a wide range of products made from various ferromagnetic materials, since the values of the initial data for quantification will depend not only on mechanical stresses, but also on materials. This does not allow obtaining a correct and reliable picture of a flat stress state. product surfaces

Цель изобретени  - определение правильной и,достоверной картины плоского напр женного состо ни  поверхности издели .The purpose of the invention is to determine the correct and reliable picture of the flat stress state of the product surface.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что вращают измеритель вокругThe goal is achieved by rotating the gauge around

оси,наход т две точки на этой окружности- , в которых будет измерена наименьша  величина сигнала спектра шумов Баркгаузена, перемещают последовательно измеритель в другие точки контролируемой поверхности, причем кажда  из этих точек лежит на пр мой линии, проход щей через цент предыдущей окружности и одну из точек , в которой была измерена наименьша  величина спектра шумов Баркгаузена и совпадает с осью вращени  измерител , затем соедин ют поочередно точки с наименьшей величиной сигнала спектра шумов Баркгаузена и получают линию нейтрали, по ходу которой качественно суд т о плоском напр женном состо нии.axes, find two points on this circle; at which the smallest signal of the Barkhausen noise spectrum is measured, move the meter successively to other points of the test surface, each of which lies on a straight line passing through the center of the previous circle and one from the points at which the smallest noise spectrum of Barkhausen was measured and coincides with the axis of rotation of the meter, then the points with the smallest noise signal signal of Barkhausen are alternately connected and get its line Raleigh, in the course of which the quality is judged on a flat compressed state.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства дл  реализации способа; на фиг. 2 - пор док нахождени  линии нейтрали.FIG. 1 shows a block diagram of an apparatus for implementing the method; in fig. 2 is the order of finding the neutral line.

Устройство состоит из последовательно соединенных генератора 1 низкой частоты, измерител  2, состо щего (не показано) из электромагнита , магнитопровод которого замкнут контролируемым участком издели  и внутри которого установлен индукционный преобразователь, и непосредственное электроиндуктивное воздействие на который практически равно нулю, фильтра 3 высокой частоты, избирательного усилител  4 и индикатора 5, а также блока 6 сканировани  (вращени ) измерител  2.The device consists of a series-connected low-frequency generator 1, a meter 2, consisting (not shown) of an electromagnet, the magnetic circuit of which is closed by a controlled part of the product and inside which an induction converter is installed, and a direct electroinductive effect on which is practically zero, the selective amplifier 4 and the indicator 5, as well as the scanner (rotation) unit 6 of the meter 2.

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

Генератор 1 запитывает измеритель 2, ориентирование которого по окружности поиска (сканирование) осуществлЛетс  с помощью блока 6. Наводима  в измерителе 2 ЭДС скачков Баркгаузена через фильтр 3 подаетс  на избирательный усилител ь 4, настроенный на одну из информативных частот . С выхода избирательного усилител  4 сигнал подаетс  на стрелочный индикатор 5, показываннций спектральную плотность мощности магнитного шума на информативной частоте в процессе вращени  измерител  2The generator 1 powers the gauge 2, which is oriented around the search circle (scanning) by means of block 6. The Barkhausen jumps into the EMF meter 2 through the filter 3 and feeds it to the selective amplifier 4 tuned to one of the informative frequencies. From the output of the selective amplifier 4, the signal is fed to a switch indicator 5, which shows the spectral density of the magnetic noise power at an informative frequency during the rotation of the meter 2

вокруг его оси. По этому индикатору и наход т положение оси измерител , соответствующее минимальному изменению спектральной плотности магнитного шума. Это происходит, когда - (фиг.2) на поверхности контролируемого издели  7 вращают измеритель 2 вокруг оси 0 по окружности- с диаметром d и перемещают с дискретным шагом по окружности поиска с центромaround its axis. Using this indicator, one can find the position of the axis of the meter, corresponding to the minimum change in the spectral density of magnetic noise. This happens when— (FIG. 2) on the surface of the tested product 7 rotate the gauge 2 around the axis 0 circumferentially with diameter d and move with discrete pitch around the search circle centered

-. в Og . При этом точки А и В соответствуют минимальным изменени м спектральной плотности мощности скачков Баркгаузена за оборот измерител  2 вокруг егб оси 0, т.е.  вл ютс  точками, принадлежащими линии нейтрали. Дл  нахождени  следующих двух точек С и О линии нейтрали измеритель 2 перемещаетс  на место новой установки с центром окружности поиска в точке Oj, котора  удалена от-. in og. In this case, points A and B correspond to minimal changes in the power spectral density of Barkhausen jumps per revolution of meter 2 around axis 0, i.e. are points belonging to the neutral line. To find the next two points C and O of the neutral line, meter 2 is moved to the new installation site with the center of the search circle at point Oj, which is removed from

0 0,2 на (1-2) d. При этом точка Oj лежит на пр мой, проход щей через Og и одну из найденных в предыдущем замере точек нейтрали (в нашем случае точку В). Величина выбрана0 0.2 to (1-2) d. At the same time, the point Oj lies on the straight line passing through Og and one of the neutral points found in the previous measurement (in our case, point B). Value selected

с из расчета равномерности распределени  определ емых точек нейтрали.c from the calculation of the uniform distribution of the determined points of the neutral.

Таким образом, лини , проход ща  через точки А,В,С,Д,  вл етс  линией п нейтрали.Thus, the line passing through points A, B, C, D is the line n of the neutral.

Факт наименьших изменений спектральной плотности мощности за один оборот измерител  вокруг его оси на линии нейтрали объ сн етс  тем, что при плоском напр женном состо нии в любой точке по разным направлени м действуют разные по величине и знаку механические напр жени , С ростом отрицательных (сжимающих) напр женийThe fact of the smallest changes in the power spectral density per revolution of the meter around its axis on the neutral line is due to the fact that, in the plane stress state, mechanical stress of different magnitude and sign, with an increase in negative (compressive) forces, at any point in different directions stress

0 спектральна  плотность мощности информативных составл ющих уменьшаетс , а с ростом положительных (раст гивающих ) напр жений она возрастает, т.е. при совпадении направлений раст г вающих усилий и намагничивающих сил магнитошумового измерител  спектральна  плотность мощности максимальна , а в перпендикул рном направлении она минимальна.0, the spectral power density of the informative components decreases, and with an increase in positive (tensile) stresses, it increases, i.e. when the directions of the stretching forces and the magnetizing forces of the magnetic noise meter coincide, the spectral power density is maximum and in the perpendicular direction it is minimal.

Claims (2)

П Таким образом, за один оборот магнитошумового измерител  величина спектральной плотности мощности мен етс . Изменение ее будет минимальным в oбJJacти нейтрального сло  при совпадении Оси вращени  измерител  с линией нейтрали и не будет нулевым , так как нулевое значение возможно только в случае точечного измерител , а реальный измеритель имеет конечные базовые размеры, захватывающие близлежащие малонапр женные слои. Однако независимо от типа контролируемого ферромагнитного риала,.а также его неоднородности в структуре и химсоставе, всегда минимальные. изменени  спектральной плотности мощности будут соответств вать линии нейтрали, а мешанхцие фак торы вли ют лишь на величину минима ных значений, от уровн  которой не зависит результат измерений, так ка в основу положен принцип не количес венной, а качественной оценки (соот ветстви  в каждом конкретном случае линии нейтрали минимального изменени  спектральной плотности мощности магнитного шума за оборот измерител ) , Введение вращени  измерител  вок руг его оси, перемещение его после каждого оборота с дискретным шагом по окружности поиска, фиксирование точек линии нейтрали, соответствующих минимальным изменени м спектральной плотности мощности магнитного шума за оборот измерител , и повторение этих замеров при последующих ориентаци х окружностей поисков позвол ет использовать прин цип не точечной количественной, а качественной оценки, что резко повы шает точность контрол  из-за независимости результатов измерений от неоднородностей в структуре и химсоставе . Независимость результатов измерени  от типа контролируемого ферромагнитного материала обеспечивает универсальность способа. Формула изобретени  Способ магнитошумового контрол  механических напр жений на основе измерител , выполненного в виде электромагнита, магнитопровод которого замкнут контролируемым участком издели  и внутри которого установлен индукционный преобразователь , и непосредственное электроиндуктивное воздействие на который Практически равно нулю, заключающийс  в том, что перемагничивают измерителем изделие и регистрируют спектр шумов Баркгаузена, отличающийс  тем, что, с целью определени  правильной и достоверной картины плоского напр женного состо ни  издели , вращают измеритель вокруг оси, наход т две точки на этой окружности, в которых будет измерена наименьша  величина сигнала спектра шумов Баркгаузена, перемещают последовательно измеритель в другие точки контролируемой поверхности причем кажда  Из этих точек лежит на пр мой линии, проход щей через центр предыдущей окружности и одну из точек, в которой была измерена наименьша  величина спектра шумов Баркгаузена, и совпадает с осью вращени  измерител , затем соедин ют последовательно поочередно точки с наименьшей величиной сигнала спектра шумов Баркгаузена и получают линию нейтрали, по ходу которой качественно суд т о плоском напр женном состо нии. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 245427, кл. G 01 N 27/90, 1968. Thus, for one revolution of the magnetic noise meter, the magnitude of the power spectral density varies. Its change will be minimal in terms of the neutral layer when the rotation axis of the meter coincides with the neutral line and will not be zero, since a zero value is possible only in the case of a point meter, and the real meter has finite basic dimensions that capture nearby low-stress layers. However, regardless of the type of controlled ferromagnetic rial, as well as its heterogeneity in structure and chemical composition, they are always minimal. changes in the power spectral density will correspond to the neutral line, and the mixing factors only affect the magnitude of the minimum values, the level of which does not affect the measurement result, since the principle is based not on quantitative, but on qualitative assessment (correspondence in each concrete the case of the neutral line of the minimum change in the spectral power density of the magnetic noise per revolution of the meter), Introduction of the rotation of the meter around its axis, moving it after each revolution with a discrete step around the circumference ka, fixing the points of the neutral line corresponding to the minimum changes in the power spectral density of the magnetic noise per revolution of the meter, and repeating these measurements at subsequent orientations of the search circles makes it possible to use the principle of not qualitative quantitative, but qualitative assessment, which dramatically increases the accuracy of control from - due to the independence of measurement results from heterogeneity in structure and chemical composition. The independence of the measurement results from the type of controlled ferromagnetic material ensures the versatility of the method. The invention method of magnetic noise control of mechanical stresses on the basis of the meter, made in the form of an electromagnet, the magnetic circuit of which is closed by a controlled area of the product and inside which the induction converter is installed, and which is directly electrically zero, which means that the product is remagnetized by the meter and recorded Barkhausen noise spectrum, characterized in that, in order to determine the correct and reliable picture of the flat The odd condition of the product, rotate the gauge around the axis, find two points on this circle, in which the smallest signal of the Barkhausen noise spectrum will be measured, move the gauge sequentially to other points of the test surface, each of these points lies on the straight line through the center of the previous circle and one of the points at which the smallest noise spectrum of Barkhausen was measured, and coincides with the axis of rotation of the meter, then is connected in series alternately points with the smallest signal of the Barkhausen noise spectrum is a neutral line, in the course of which a plane stress state is judged qualitatively. Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate number 245427, cl. G 01 N 27/90, 1968. 2.Авторское свидетельство СССР 461346, кл. G 01 N 27/90, 1972 (прототип).2. Authors certificate of the USSR 461346, cl. G 01 N 27/90, 1972 (prototype).