Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

(И 19 51) 4 6 01 й 22/О ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИ ПИ ЛЬСТВ(56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий, Справочник./ Под ред, В.В,Клюева Т.2, М.:Машиностроение, 1976, с.82.Авторское свидетельство СССРУ 819684, кл.С 01 М 27/90, 1979.(54),УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГОКОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение обеспечивает повышение точности при контроле твердости изделий из сталей, имеющих нелинейную зависимость маги,параметровот механических свойств. Испытуемоеизделие (ИИ) 16 помещают между двумя индукционными преобразователями(ИП) 1, 9, имеющими полесоздающиеобмотки 2, 10 и измерительные обмотки Э, 11 соответственно. Сигнал, индуцируемый в измерительную обмотку3, через полосовой фильтр 4, выделяюдетекующий 6.11 А ВТОРСНОМУ СВИ щий гармонику вторичной ЭДС, итор 5, выпрямляющий и масштабирсигнал, поступает на компараторСигнал с измерительной обмоткипоступает на фазокомпенсатор 12, надругой вход которого поступает сигнал с полесоздающей обмотки 10. Фазокомпенсатором 12 производится подстройка фазы и уровня сигнала такимобразом, чтобы для годной деталинапряжение на его выходе равнялосьнулю. Если ИИ 16 отличается от образцового, разностный сигнал через детектор 13 и масштабирующий усилитель15 поступает на компаратор 14. Компаратор 6 срабатывает по миним., акомпаратор 14 - по макс. допустимымзначениям твердости ИИ. С компараторов 6, 14 сигналы поступают на блок7 выработки команд, который формиру"ет команды "брак твердый" (по сигналу с компаратора 6) "брак мягкий""норма" (при отсутствии сигналов скомпараторов 6, 14). Формируемыекоманды поступают на индикатор 8,2 ил,50 55 Изобретение относится к техникенеразрушающего контроля механическихсвойств Ферромагнитных изделий электромагнитным методом с помощью датчиков с распределенныйи параметрамии может быть использовано для разбраковки изделий по твердости,Цель изобретения - повышение точности при контроле твердости изделийиз сталей, имеющих нелинейную зависимость магнитных параметров от механических свойств.На фиг,1 приведена структурнаяэлектрическая схема устройства длянеразрушающего контроля Ферромагнитных изделий; на фиг.2 - зависимостьнапряжения третьей гармоники выходного сигнала Н первого индукционного преобразователя и разностного напряжения 1, с измерительной обмоткивторого индукционного преобразователя от твердости изделий иэ сталя45 х 1,Устройство для неразрушающегоконтроля Ферромагнитных изделий содержит первый индукционььй преобразователь 1 с полесоздающей 2 и измерительной 3 обмотками, полосовойфильтр 4, первый детектор 5, первыйкомпаратор 6, блок 7 выработки команд, индикатор 8, второй индукционный преобразователь 9 с полесозцающей обмоткой 10 и измерительной обмоткой 11, фазокомпенсатор 12, второй детектор 3, второй компаратор14, масштабирующий усилитель 15,Устройство неразрушающего контроля ферромагнитных изделий работает следующим образом.Испытуемое иэделие 16 помещается между двумя накладными индукционными преобразователями 1 и 9. Ток задающего генератора (не показан), протекая через полесоздающую обмотку 2 первого индукционного преобразователя 1, наводит в испытуемом изделии 16 переменное магнитное поле, которое индуцирует в измерительной обмотке 3 вторичную ЭДС. Сигнал с измерительной обмотки 3 подается на полосовой фильтр 4; в котором происходит выделение, например, третьей гармоники вторичной ЭДС. С выхода полосового фильтра 4 напряжение третьей гармоники поступает на вход первого детектора 5, который выпрямляет его и масштабирует, Сигнал постоянного напряжения с выхода первого детектора 5 О 5 20 25 30 35 40 5 поступает на вход первого компаратора 6.Одновременно сигнал с измерительной обмотки 11 второго индукционного преобразователя 9 поступает на первый вход Фазокомпенсатора 12, на второй :вход которого поступает сигнал с по,песоэдающей обмотки 1 О. Фазокомпенсатором 12 производится подстройка фазы и уровня сигнала так, что образцовой (годной) детали напряжение на выходе Фазокомпенсатора 2 равняется нулю, При наличии испытуемого изделия .16, отличающегося от образцовой детали, разностное напряжение с выхода Фазокомпенсатора 12 поступает на вход второго детектора 13 с выхода которого сигнал поступает на вход масштабирующего усилителя 15, Масштабированный по амплитуде сигнал поступает на вход второго компаратора 4.Таким образом, в процессе контроля на вход первого компаратора 6 поступает сигнал с первого детектора 5, а на вход второго компаратора 14 через масштабирующий усилитель 15 с выхода второго детектора 13. Установка напряжения срабатывания компараторов 6 и 14 по заданным граничным значениям твердости испытуемых изДелий производится от источниксв напряжения Е , (не показаны), причем установка границы срабатывания компаратора 6 производится по минимально допустимому значению твердости О, (точка А 1, фиг.2), а установка границы срабатывания компаратора 14 - по максимально допустимому значению твердости 1 т (точка А, фиг,2).Границы срабатывания устанавливаются в соответствии со штатной термообработкой изделий на "образцовых" иэделиях, используемых также при настройке и калибровке приборов перец работой и испытаниями. С выходов компараторов 6 и 14 сигналы поступают на вход блока 7, выполненного на микросхемах цифровой логики, например И-НЕ или ИЛИ-НЕ, в1 котором вырабатываются команды Брак твердый" и "Брак мягкий", а при отсутствии сигналов с компараторов команда Норма",Таким образом, предлагаемое устройство позволяет надежно раэбраковывать по твердости испытуемые изделия 16 иэ стали 45 х 1, а также иэ3 12986 других сталей, имеющих неодноэначную зависимость магнитных параметров от механических свойств и режимов термообработки. Это обеспечивается работой индукционных преобразователей 1 и 9 на линейно изменяющихся участках кривых Ои 0(фиг.2) в соответствии с установленными границами годных изделий точка А, и Афиг,2), т.е. первый индукционный О преобразователь 1 отбраковываетБрак твердый, а второй индукционный преобразователь 9 - "Брак мяг-: кий 11. При контроле испытуемых иэделий 16 с нормальной твердостью, на ходящихся внутри диапазона годных фиг.2), оба компаратора 6 и 14 закрыты, включается схема НЕ блока 7 и на индикатор 8 приходит сигнал "Норма", Индикатор 8 представляет 2 О собой, например, трехцветное табло, каждый цвет которого соответствует группе разбраковки: "Норма", "Брак мягкий", "Брак твердый", включаюшиеся по соответствующим сигналам с блока 7. 25Кроме того, в случае использования в предлагаемом устройстве второго индукционного преобразователя 9, магнитный сердечник которого выполнен в виде тонкого стержня с точечным 30 контактом на испытуемом изделии 16, позволяет осуществить локальный контроль твердости по всей его поверхности, например при его поворотеЭто значительно повышает точность контро-З 5 ля позволяет выявлять 1 пятнистость термообработки изделий и пр. 2 4 Формула изобретения Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее первый индукционный преобразователь, снабженный измерительной обмоткой и полесоздающей обмоткой, подключенной через последовательно соединенные полосовой фильтр, первый детектор и первый компаратор к первому входу блока выработки команд, выход которого соединен с входом индикатора, а второй вход - с выходом второго компаратора, второй детектор, о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что, с целью повышения точности при контроле твердости иэделий.из сталей, имеющих нелинейную зависимость магнитных параметров от механических свойств, введены масштабирующий усилитель, включенный между выходом второго детектора и входом второго компаратора, фазокомпенсатор и второй индукционный преобразователь, снабженный полесоздающей обмоткой, включенной параллельно полесоздающей обмотке первого индукционного преобразователя, и иЗмерительной обмоткой, средняя точка которой заземлена, при этом измерительная обмотка- второго индукционного преобразователя соединена с первым входом фазокомпенсатора, второй вход которого подсоединен к полесоздающей обмотке второго индукционного преобразователя , а выход - к входу второго детектора.