Устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий

СОЮЗ СОВЕТСКИХСЙИЛаМепжижРЕСПУБЛИН ОП РЕТ Д.:ТЕЛ К АВТОРСК У КОНТРОЛЯ АЯЕТРОВ ФЕР- держащее ис- включенный п ДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПЪ(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ПАРРО)4 АРНИТНЫХ ИЗ)1 ЕЛИЙ, соточник импульсного тока ЛО,11322 в его цепь намагничивающий элемент в виде соленоида, размещенного в ц линдрическом электропроводящем кор пуее, феррозонд, установленный вну ри соленоида, и блок индикации сиг нала феррозонда, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено пластиной иэ электропроводящего не магнитного материала, размещенной на рабочем торце соленоида, и коммутатором, служащим для поочередно подключения к источнику импульсног тока соленоида и электропроводящей ластины.Изобретение относится к средствамконтрольно-измерительной техники иможет быть использовано для магнитного неразрушающего контроля физикомеханических свойств ферромагнитныхиэделий. 5Известно устройство для контроляфизико-механических свойств ферромагнитиков, содержащее. источник постоянного тока, электронный коммутатор, намагничивающую систему, выполненную в виде двух взаимно перпендикулярных П-образных магнитопроводовс размещенными на них обмотками питания, соединенными независимо другот друга через электронный коммутатор с источником постоянного тока,феррозондовый преобразователь, установленный в плоскости полюсов магйитопроводов и соединенный черезэлектронный коммутатор с индикатором. С помощью данного устройстваизмеряютостаточную намагниченностьиэделия и по ней судят о твердости11 .Недостатком этого устройства является ограниченность области применения для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, поскольку с его помощью можно измерять только твердость.Наиболее близким по технической 30сущности к изобретению являетсяустройство для контроля физико-ме"ханических параметров ферромагнитныхизделий, содержащее источникимпульсного тока, включенный в его цепь 35намагничивающий элемент в виде соле(иноида, размещенного в цилиндрическом электропроводящем корпусе, феррозонд, установленный внутри соле"ноида, и блок индикации сигнала феррозонда(.21 .Недостатком указанного устройстваявляется ограниченные информативность и надежность контроля из-эа использования для контроля только нормальной составляющей индукции поля намагничивания. Это позволяет устройству определять только один параметр ферромагнитного изделия,например, твердость.50Цель изобретения - повышение надежности контроля.Поставленная цель достигается тем,. что устройство для контроля физико-механических параметров ферромагнитных изделий, содержащее источник импульсного токау включеннный в его цепь намагничивающий элемент в виде соленоида, размещенного в цилиндрическом электропроводящем корпусе, феррозонд, установленный внутри соленоида, и блок индикации сигнала феррозонда, снабжено пластиной из электропроводящего немагнитного материала, размеценной на рабочем торце соленоида, и коммутатором, служащим для поочеред ного подключения к источнику импульсного тока соленоида и электропроводящей пластины.На фиг,1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - график зависимости отношения тангенса угла наклона кривых ЭДС при заданных напряжениях. к тангенсу угла наклона ненагруженного образца в функции механических напряжений для образцов из стали 10.Устройство содержит металлический корпус 1, намагничивающий соленоид 2, располагаемый над контролируемым изделием 3, феррозонд 4, расположенный внутри соленоида 2 в зоне действия нормальной составляющей остаточнойнамагниченности контролируемого участка изделия, пластину 5 из электропроводного немагнитного материала (например, медь, бронза, алюминий), расположенную на нижнем (рабочем) торце соленоида 2, источник б импульсного тока, к которому посредством коммутатора 7 подключают попеременно соленоид 2 и пластину 5, блок 8 индикации сигнала феррозонда. Соленоид 2 заключен в металлический кожух, служащий для концентрации магнитного. потока. Толщина прокладки выбирается в зависимости от плотности протекающего через нее тока и его продолжительности. Устройство работает следующим образом.Контролируемое изделие 3 из ферромагнитного материала локально намагничивается перпендикулярно поверхности контролируемого участка с помощью соленоида 2. Феррозондом 4 определяется величина нормальной составляющей остаточной индукции контролируемого участка изделия 3, сигнад от которой регистрируется блоком 8 индикации. Затем через пластину 5 пропускается электрический ток, поступающий с источника б импульсного тока посредством коммутатора 7. Проходяций через пластину 5 ток создает магнитное поле вдоль пластины 5. В контролируемом участке изделия возникает магнитное поле, параллельное поверхности иэделия, Возникающее . магнитное поле при пропускании тока через пластину 5 изменяет нормальную составляющую остаточной индукции и тем больше, чем больше величина то" ка, проходяцего через пластину 5.Воздействие этого магнитного поля на изменение вертикальной составляющей подобно воздействию механических напряжений. Магнизное поле пластины 5 уменьшает индукцию контролируемого участка изделия. Это фиксируется Феррозондом 4, Сигнал с Феррозонда 4 пропорциональный остаточ- ной индукции, подается на блок 8 индикации е3222 Юков/ Фиг оставитель В.филиновехред Ж. Кастелевич яск Коррект Волощук ед 22 омит откр ская каз 9783/37 ВНИИПИ Р по дел 113035, М.4/5 а илиал ППП фПатент, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ФМетодика контрбля устройством заключается в следующем,Образец иэ исследуемого материала помещается в испытательную машину и прикладывается известное механическое напряжение. После этого наносит-.5 ся с помощью устройства магнитный след, индикатором блока 8 отмечается величина сигнала, пропорционального вертикальной составляющей остаточной индукции. Затем через пластину 5 пропускается постепенно увеличивающийся ток и блоком 8 индикации регистрируется значение сигнала, строится график зависимости ЭДС сигнала от величины тока, проходящего через плас тину 5. После этого иэделие размагничивается, прикладывается другое известное напряжение, наносится магнит- ный след, затем пропускается через прокладку ток, и блоком 8 проиэводится регистрация сигнала, пропорционального остаточной намагниченности. Такая операция проводится и для других значений напряжений. По. полученным данным строятся графики зависимости величины ЭДС сигнала от величины тока, пропускаемого через прокладку, при заданных величинах механических напряжений. Для оценки механических напряжений по полученным данным строится график зависимости отношения тангенса угла сС наклона кривых при заданных напряжениях к тангенсу угла о наклона кривой ненагруженного образца в функции механических напряжений, угол Ф. отсчитывается по отношению к оси ординат, На фиг.2 в качестве примера приведен график такой зависимости для образца иэ стали 10. Градуировочные графики строятся для образцов такой же структуры, как и для контролируемых изделий. Так оцениваются механические напряжения, а твердость изделий оценивается по величине начального значения остаточной намагниченности беэ приложения магнитного поля, создаваемого током, проходящим через прокладку.Таким образом, в,предлагаемом устройстве наряду с сигналом ЭДС от нормальной составляющей индукции в ферромагнетике используется информация и .о параллельной иэделию сос" тавляющей индукции. Последнее позволяет совместно с измерением твердости ферромагнитика контролировать механические напряжения, повышая цадежность контроля.