Способ вихретокового контроля материалов

(51) 4 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ОП МУ С тигаетГОСЩМ СТНЕННЦИ НОМИТЕТ С ПО ДЕЛДМ ИЭСжТЕКИй И ОТИ(56) Авторское свидетельство СССР 9 665259, кл. 0 01 3 27/90, 1977(54) СПОСОБ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛИ ИАТКРИАЛОВ(57) Изобретение относится к област иеразрушающего контроля и может быт использовано для процентного содержания кремния и углерода в образцах из чугуна, Цель изобретения - расни рение области применения - досся за счет снятия информации в видезначения частот баланса в магнитнойцепи рабочего и зталонного дифференциально включенных преобразователейпри последовательной установке рабочего преобразователя на поверхностьматериала с наведенными механическими напряжениями и на поверхность сисходной структурой. Процентное содержание кремния и углерода определяется по сумме и разности частотбаланса, это позволяет также повысить точность контроля и проводитьраздельный контроль кремния и углерода.ил.1 143554Изобретение относится к измеритель"Йой технике и может быть использоваЙо для неразрушающего контроля, например процентного содержания кремния 5и углерода в образцах из чугуна повеличине изменения магнитной прониЦаемости и электропроводности его материала при изменении химсостава.Цель изобретения - расширение об Оасти применения за счет определенияроцентного содержания кремния и уг"ерода в чугуне.На чертеж представлень 1 экспериентальные зависимости, поясняющие 15изическую сущность способа,Способ реализуется следующим образом,На участке материала исследуемого образца создают значительные меха Онические напряжения, стабилизирующиезначения проницаемости, например наклепом, обработкой на абразиве и др,,Устанавливают рабочий преобразовательна этот участок, а эталонный преоб,разователь, дифференциально включенный с рабочим, размещают в диэлектрической среде, подключают обмотки воз,буждения к генератору с линейным изменением частоты и частотомеру, а ЗОизмерительные - к генератору баланса, например, компаратору плавноизменяют частоту тока возбуждения ив момент нулевого показания индикатора фиксируют ее значение (частотубаланса), устанавливают рабочий преобразователь на участок материала сисходной структурой, определяют новое значение частоты баланса и по сумме и разности найденных частот баланса, например по тарировочному графику, определяют соответственно процентное содержание кремния н углерода,45Физическая сущность способа поясняется экспериментальными зависимос.- тями, приведенжцк на чертеже, на котором обозначены; 1-18 =(Б;) зависимость частоты баланса от процент 50 ного содержания кремния на участке поверхности с механическими напряжениями при неизменном содержании углерода (С.) 2 - зависимость Г- - =( Б) на исходной поверхности мате55 риала 3 - зависимость =фБ,) на исходной поверхности материала; 4- зависимость 1- ( С) на поверхно сти, с механическими напряжениями; 5 зависимость Г-Г=6.(Б;%); 6 - зависимость 1-Гу=Д(С %); 7 - зависимость Г+Г= м,(Б,Х) 3 8 - зависимость 16+Г= ,Частота баланса определяется вы- ражением Г =К - )где Х - постоянный коэффициент;р,- относительная магнитная проницаемость и электропроводность исследуемого материала.При формировании больших механических напряжений в контролируемойобласти материала зависимость магнитной проницаемости от напряжений достигает участка насыщения, и возможным влиянием углерода на проницаемость, а следовательно, и на частотубаланса можно пренебречь, поэтомузависимость 4 при изменении углерода,например, в диапазоне от 2,3 до 3,2 .(Б- - сопз 1) определяется главным образом изменением электропроводностипод действием изменения: процентногосодержания углерода, а на необработаином участке материала частота баланса при изменении углерода зависиткак от электропроводности, так и магнитной проницаемости (зависимость 3).Так как влияние проницаемости на частоту баланса преобладаЬт, то зависимость 3 имеет характер противоположной. зависимости 4.Если изменяется процентное содержа"ние кремния (С=сопят),то механические напряжения практически не оказывают влияния на электропроводностьматериала, поэтому зависимости 1 и 2идут параллельно друг другу со смещением, вызванным влиянием напряжений на проницаемость материала. Изполученных зависимостей следует, чтоесли сложить зависимости 1 и 2, атакже 3 и 4, то по зависимости 7 можно определить процентное содержаниекремния, так как влияние углерода начастоту баланса, определяемое зависимостью 8, незначительно, При вычитании зависимостей 3 и 4 можно определить процентное содержание углерода по зависимости б, так как разностьчастот баланса, полученных на поверхности с напряжениями и без них приразличном содержании кремния (зависимости 1, 2), практически постояннаФормула изобретения Составитель И.РекуноваРедактор Н.Гунько Техред М. Ходанич Корректор М.Васильева Заказ 5603/19 Тираж 847 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3 14355Разработанный вихретоковый частотно-балансный способ эффективно может , быть использован, например, для экспресс-контроля высокопрочного чугу 5 на, химсостав которого определяется процентным содержанием трех основных элементов: углерода и кремния, влияющих на проницаемость и электропровод- ность материала, и марганца, который 10 влияния на электромагнитные свойства практически не оказывает. Способ вихретокового контроля материалов,заипочаюплйся в том, что дифференциально включенные рабочий и эталонный преобразователи размещают соответственно на поверхности контролируемого материала и в диэлектричес- о кои среде, изменяют частоту тока возбуждения преобразователей и фиксируют значение частоты в момент равенст 434ва напряжений на измерительных обмотках преобразователей, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью расширения области применения за счет оп" ределения процентного содержания кремния и углерода в чугуне, на участке поверхностного слоя материала создают механические напряжения, величины которых соответствуют достижению в материале неизменного значения магнитной проницаемости, размещают рабочий преобразователь на участке изделия с механическими напряжениями, изменяют частоту тока возбуждения и фиксируют второе значение частоты в момент равенства напряжений на измерительных обмотках преобразователей, по сумме двух значений полученных частот определяют процентное содержание кремния, а по разности этих значений - процентное содержание углерода.