Способ неразрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик п 11947738(22) Заявлено 030780 (21) 2951152/25-28 51) М Кл з С 01 Н, 27/83 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытийОпубликовано 3007.82. Бюллетень Мо 28 Дата опубликования описания 300782(72) Авторы изобретения Н.С. Казаков, В.А. Шахнин и А.С. Петяер Омский политехнический институт(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к контрольно-измерительной технике и можетбыть использовано для неразрушакщегоконтроля механических характеристикизделий иэ ферромагнитных материалов.Известен способ неразрушакщегоконтроля магнитных материалов, заключакщийся в том, что контролируемыемагнитные материалы помещают в магнитное поле и подвергают воздействиюмеханических напряжений в пределахобласти упругих деформаций,В данном способе используетсяпеременное магнитное поле, механические напряжения создаются с помощьюсжатия или растяжения, а механическиесвойства определяют по разностномусигналу величины индукции, эамеренной,цо и после приложения нагрузки 1).Однако данный способ обладаетсущественным недостатком - намагничивание происходит на небольшую глубину за счет влияния вихревых токов.Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому являетсяспособ нераэрушающего контроля изделий из ферромагнитных материалов,эаключакщяйся в том, что изделиеперемагничивают постоянным магнитньиполем и воздействуют на него ультразвуком, а механические свойства определяют по величине переьенной составляющей индукции в нем (2).Недостатком известного способа является низкая достоверность контроля эа счет влияния формы, размеров контролируемого изделия и его начального магнитного состояния при фиксированном значении напряженности магнитного поля.Цель изобретения - повыаение достоверности контроля.Поставленная цель достигается тем, что в способе нераэрушакщего контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключакщемся в том, что изделие перемагничивают постоянным магнитным полем и воздействуют на него ультразвуком, перемагничиваиие осуществлтвот в режиме постоянства скачков Баркгаузена, а конвролируемые параметры определяют по разности времен неремагничивания при воздействии ультразвука и без него.На чертеже представлена схема устройства, реализующего способ контроля.Устройство содержит блок 1 намагничивания (БН), ключ 2, источник 3 ультразвука, измеритель 4 интерваловФормула изобретения Способ неразрушавзцего контроля изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что изделие перемагничивают постоянным,маг" нитным полем и воздействуют на него ультразвуком, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыаеиия достоверности контроля, перемагничивание осуществляют в режиме постоянства скачков Баркгауэена а контролируеьие параметры определяют по разности. времен перемагничивания при воэдействии ультразвука и без. него. 3 9477времени, усилитель 5 шумов Баркгаузена, намагничивающую катушку Ь и измерительную катушку 1Способ осуществляется следующимобразом,В исходном состоянии на выходе 5БН 1 присутствует напряжение 0ЕсеХ фкоторое подается на намагничиванщуюкатушку 1 ц .На вход БН 1 подают постоянное напряжение Ур и одновременновключают измеритель 4 интервалов вре мени . Напряжение на выходе БН 1 начинает изменяться, приближаясь к+Б,с,. Происходит перемагничиваниеизделия б. Наводимые. в катушке Ь1скачки Баркгаузена через усилитель 5поступают на вход БН 1 и управляютскоростью перемагничивания (чембольше скачков, тем меньше скоростьизменения выходного напряжения БН 1),обеспечивая режим постоянного числаскачков во времени, Если напряжениена выходе БН 1 изменяется достаточнобыстро, то иэделие быстро перемагничивается, число скачков увеличивается и усредненная величина напряжения, поступающего с усилителя 5 навход БН 1, тоже увеличивается. Этонапряжение в блоке БН 1 вычитаетсяиэ приложенного напряжения, благодаря чему уменьшается скорость изменения выходного напряжения БН 1 иколичество скачков Баркгаузенауменьшается из-за уменьшения скорости перемагничивания изделия. Такимобразом, осуществляется режим перемагничивания с постоянством скачковБаркгаузена. Когда напряжение навыходе БР 1 достигнет +П , ключ 2выключает измеритель 4 ийтерваловвремени. Зафиксированное изжрите"лем 4 время несет информацию о количестве скачков Баркгаузена, возникших при перемагничивании, а количество скачков зависит от размеров изделия, магнитных свойств идругих факторов) . После чего со входа БН 1 снимается напряжение и сбрасываются показания измерителя 4 иустройство приходит в исходное состояние. Затем включают источник 3ультразвуковых колебаний и на входБН 1.снова подают напряжение 0 р. 38 4Цикл измерения повторяется, Однако в данном случае изделие подвергается механическим напряжениям, вызванным ультразвуковыми колебаниями, и количество скачков Баркгаузена увеличивается, следовательно, увеличивается и время перемагничивания. Это время в данном случае несет информацию не только о размерах образца, магнитных свойствах, но и о его механических характеристиках. Л разница между первым и вторьм показаниями определяется только механическими свойствами образца.Параметры скачков Баркгаузена чувствительны к механическим напряжениям, а так как время перемагничивания образца определяется числом скачков, то разность между временем перемагничивания образца при наличии механических напряжений, вызываемых ультразвуковыми колебаниями, и без них зависит только от механических характеристик, а влияние других факторов будет незначительным, За счет этого повышается достоверность контроля. Источники .информации,принятые во внимание при экспертизе; 1. Авторское свидетельство СССР Ю 370517, кл. С 01 0 27/8 б, 1971. 2. Авторское свидетельство СССР В 549732 кл. О 01. К 27/8 б, 1973