Электромагнитный структуроскоп

СОЮЗ СОЕЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК И 9) С 01 И 27/9 лэмма ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ т- сГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Всесоюзныи научно-исследоватский институт разработки и эксплуатации нефтепромысловых труб(5) Изобретение относится к обланеразрушающего. контроля и может биспользовано для контроля неоднорности структуры материала. Цель.иретения - расширение диапазона королируемых параметров. Для этого пользуются два жестко связанных междсобой электромагнитных преобразоваля 2 и 7, из сигналов сложной формьизмерительных обмоток которых с помощью селективных усилителей 3 и 8выделяются напряжения третьей гарм ники. На выходе усилителя 4 получают сигнал Ц -К дУ -К дЦ , пропорциональный изменению зазора между преобразователями и изделием, а на выходе усилителя 9 - напряжение, пропорциональное структурным изменениям материала изделия и зазору 0 =К НВ -6КбдЬ. Таким образом осуществляется отстройка от зазора между преобразователями и изделием, а изменение структуры фиксируется индикатором 10.1 ил,Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов электромагнитными методами,в частности методом высших гармоник,и может быть использовано для контроля неоднородности структуры материала, режимов термообработки изделий в различных областях машиностроения.Цель изобретения - расширение диа.пазона контролируемых параметров засчет возможности контроля деталейс твердостью меньше 250 ед НВ.На чертеже представлена блок-схе 5.ма электромагнитного структуроскопа.Устройство электромагнитногоструктуроскопа содержит последовательно соединенные генератор 1,электромагнитный преобразователь 2,селективный усилитель 3 и первый сум 20матор 4, включенные между выходомгенератора и вторым входом первогосумматора последовательно соединенныеисточник 5 опорного напряжения и фор мирователь 6 сдвига Фазы, второй входкоторого подключен к выходу селективного усилителя 3,гКроме того, он содержит последовательно соединенные второй электромагнитный преобразователь 7, жестко свя -занный с первым, и второй селективныйусилитель 8, выход которого подключенк второму сумматору 9, второй входпоследнего соединен с выходом первого сумматора 4, а его выход - с инди 35катором 10.Электромагнитный структуроскоп работает следующим образом,При контроле изменения структурного состояния ферромагнитного материала напряжение с генератора 1 поступает на возбуждающие обмотки электромагнитных преобразователей 2 и 7,из сигналов сложной Формы измерительных обмоток которых с помощью селективных усилителей 3 и 8 вьщеляютсянапряжения третьей гармоники. Напряжение Б э с селективного усилителя 3,вьщеленное с электромагнитного преобразователя 2 установленного на контролируемом объекте .(бурильном замке)в зоне, не подверженной структурнымизменениям, где, например, твердостьлинейно связана с составляющим треть.ей гармоники, поступает на один извходов первого сумматора 4, на другойвход которого поступает напряжение,пропорциональное сдвигу фазы кЧ гармоники, снимаемое относительно источника 5 опорного напряжения, с Формирователя 6 сдвига фазы. Источник 5опорного напряжения, подключенный кгенератору 1, преобразует синусоидальный сигнал в прямоугольные импульсы начряжения основной частотыи затем с помощью фильтров, настроенных на частоту третьей гармоники,Формирует опорное напряжение.В первом сумматоре 4 происходитвычитание напряжений Фаз и амплитудытретьей гармоники, т.е. выходной сигнал сумматора 4 равен:4 3 3 4 чфгде К , К - масштабные коэффициенты.При этом напряжение П пропорционально изменению зазора между электромагнитными преобразователями 2 и 7и изделием в силу того, что они жестко связаны и это напряжение не зависит от структуры материала.С электромагнитного преобразователя 7 из напряжения сложной формыселективный усилитель 8 вьщеляет напряжение П , пропорциональное структурным изменениям материала контролируемой зоны и зазору между электромагнитными преобразователями 2 и 7и изделием:- дЬ,где Кз, Кб - масштабные коэффициенты;НВ - твердость материала;ьЬ - изменение зазора.Далее Б поступает на один из входов второго сумматора 9, на другойвход которого поступает напряжение Ц, пропорциональное изменениюзазора дЬ. В сумматоре 9 происходитотстойка от зазора между электромагнитным преобразователем 7 и контролируемым изделием, а изменение структурного состояния фиксируется индикатором 10, подключенным к выходувторого сумматора 9.Таким образом, измерение структуры изделия, например, части бурильного замка из ст. 40 ХН производитсяпо изменению амплитуды третьей гармоники ЭДС накладного электромагнитного преобразователя, которая однозначно связана с. твердостью изделияв широком диапазоне,формула изобретенияЭлектромагнитный структуроскоп,содержащий последовательно соепинен1283642 Составитель И.РекуноваРедактор М.Циткина Техред,И.Попович Корректор Т.Колб Заказ 7431/41 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4 ные генератор, электромагнитный преобразователь, селективный усилительи первый сумматор, включенные междувыходом:,.генератора и вторым входомпервого сумматора последовательносоединенные источник опорного напряжения и формирователь сдвига Лазы,второй вход которого подключен к выходу селективного усилителя, второйсумматор и индикатор, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых параметров, он снабжен последовательно соединенными вторым электромагнитным 5 преобразователем, жестко связаннымс первым, и вторым селективным усилителем, выход которого подключен к второму сумматору, второй вход последнего соединен с выходом первого 10 сумматора,а еговыход -с индикатором.