Способ магнитошумовой толщинометрии упрочненных слоев ферромагнитных материалов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 05 601 В 7/10 СУДАРСТВЕ ННЫЙ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ ГКНТ СССР ОМИТЕТОТКРЫТИЯМ оп 1 н1%. тИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ Я для толщинометрии упрочненных слоев ферромагнитных изделий, Цель изобретения - повышение достоверности контроля и расширение области использования эа счет возможности регулирования глубины контроля. В способе магнитошумовой толщинометрии контролируемую деталь циклически перемагничивают внешнем магнитным полем и регистрируют преобразователем уровень магнитного шума, амплитуда магнитного поля выбирается равной полю старта упрочненного слоя, а частота перемагничивания выбирается из условия, чтобы на глубине, соответствующей максимальной толщине упрочненного слоя, амплитуда поля равнялась полю старта основы,образец перемагничивают полем, при котором глубина проникновения поля была порядка максимальной толщины упрочненного слоя Ьм, и регистрируют уровень магнитного шума, при этом амплитуду поля выбирают равной полю старта упрочненно- ГО СЛОЯ Нст,слоя. ЧаСТОТУ ПОЛЯ ВЫбИРаЮТ ТЭ- кой, чтобы на глубине, соответствующей максимальной толщине слоя пм, поле было равно полю старта основы не- исии детолщиномеомагнитных г м//4 о г Ьм - максимно я;маГнитна лект оп гнит ст.слоя ПО К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Ижевский механический институт (72) Г,В.Ломаев и С,В,Логунов (53) 531.717(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР М 532803, кл, 6 01 й 27/86, 1976.Авторское свидетельство СССР М 864106.кл. б 01 М 27/90, 1981,(54) СПОСОБ МАГНИТОШУМОВОЙ ТОЛЩИНОМЕТРИИ УПРОЧНЕННЫХ СЛОЕВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано Изобретение относится к области разрушающего контроля и может быть пользовано для тр упрочненных слоев ферр из лий,Целью изобретения является увеличение достоверности и расширение области использования путем обеспечения регулирования глубины контроля.Способ заключается в следующем.Перемагничивают образцы со структурои, соответствующей упрочненному слою и основе, и измеряют уровень магнитных шумов при помощи первичного измерительного преобразователя, Строят график зависимости уровня магнитных шумов от амплитуды перемагничивающего поля для упрочненного слоя и основы и определяют Нст.слоя и Нст,основы. Затем контролируемый, 1670372 А 1 2 Н ст.слоя Н ст.основыная толщина упрочненя проницаемость образца;оводность образца:ая константа;е старта слоя;Нст.основы - поле старта основы, Поле старта - амплитуда поля перемагничивания, при которой начинается рост уровня магнитного шума (при поле перемагничивания, меньшем поля старта, магнитный шум находится на уровне тепловых шумов аппаратуры). В случае двухслойного образца (магнитотвердый упрочненный слой и магнитомягкая основа) и условия Нперемвг.=Нст.слоя будет перемагничиваться только магнйтомягкая основа (после старта основы значительно меньше поля старта слоя). Таким образом, сигнал, регистрируемый первичным измерительным преобразователем, обратно пропорционален толщине упрочненного слоя,Амплитуда перемагничивающего поля и частота перемагничивания выбираются из следующих соображений,Амплитуда перемагничива 1 ощего поля Нм выбирается равной Нст.слоя,Поле в ферромагнитном материале затухает по экспоненциальному закону1 тН 1 т=Ные д,где Нтт - амплитуда поля перемагничивания на глубине Ь;д - коэффициент затухания;Ны - амплитуда поля перемагничивания на поверхности образца,Коэффициент затухания определяется пс формуле2 био та где О- электропроводность образца;,и - магнитная проницаемость;ро - магнитная константа,При условии: амплитуда поля перемагничивания на глубине пы равна полю стартаосновы частота выбирается2, 2 гт ст.слоя,ОС Г 7 Н ст основ,где 1 пер - частота перемагничивания;т 1 ы - МаКСИМаЛЬНаЯ тОЛЩИНа УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ,,ио - магнитная константа;р - магнитная проницаемость;0- электропроводность;Нст.слоя поле старта упрочненногослоя,Нст,основы - поле старта основы.П р и м е р, Рассмотрим использованиеспособа для контроля толщины нитроцементации крепежных болтов автомобиля"Москвич". Болт изготовлен из стали 20.Перемагничивание осуществлялось в соленоиде полем синусоидальной формы, Возникающий в образце магнитный шум измерялся при помощи измерительного преобразователя индуктивного типа (катуш ка с количеством витков 500 и ферритовымсердечником). ЭДС с катушки поступала на вхоД малошУмЯЩего УсилителЯ (Кус=40 ДБ) и измерялась милливольтметром, Нитроцементованный слой имеет пэле старта 10 Нст.слоя=2000 Аl м, поле старта основыНст.основы=800 А/м,Для контроля выбирается режим перемагничивания - амплитуда поля, равная гООО Ам15 По техническим условиям толщина нитроцементованного слоя составляет 0,3+ +0,1 мм, т.е, максимально допустимая толщина слоя составляет 0,4 мм, Частота поля перемагничивания рассчитывается по фОр муле21 П2 Н ст.слоя12 ы тт тто т 7 Н ст.основы25(0,4 1 О ) 4 З,14 10 2000 9,7 101 п 800 = 270 Гц,2 2000Частота перемагничивания выбираетсяравной 270 Гц. Измерение Нст и проведение контроля толщины упрочненного слоя осуществляется на приборе СКИФс генератором перемагничивания 270 Гц,Формула изобретенияСпособ магнитошумовой толщинометрии упрочненных слоев ферромагнитныхматериалов, заключающийся в том, что образец циклически перемагничивают и регистрируют уровень магнитных шумов, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличениядостоверности контроля и расширения области использования за счет обеспечения45регулирования глубины контроля, амплитуду поля перемагничивания выбирают равНОЙ ПОЛЮ СтаРта УПРОЧНЕННОГО СЛОЯ Нст слоя,а его частоту 1 пер при условии, что на глубине, соответствующей диапазону измерения,50амплитуда поля равняется полю старта основы Нст основы из соотношения2 2 Н ст,слоя12 р р Гт Н ст.основыгде Ьы - максимальная толщина упрочненного слоя;ро - магнитная константа;р - магнитная проницаемость;о - электропроводность,