Способ контроля физико-механических параметров изделий из ферромагнитных материалов

. Изобретение относится к неразрушающему контролю, может быть использовано для контроля физико;механических параметров ферромагнитных5электропроводящих объектов и является усовершенствованием изобретенияпо авт, св. Р 1259174.Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния зазора между. поверхностью изделия и индуктивным преобразователем путем настройки резонансного контура, включающего индуктивный преобразователь, 15На чертеже представлена блоксхема устройства, реализующего предлагаемый способУстройство содержит генератор 1с регулируемой частотой, соединенные последовательно параметрическийиндуктивный преобразователь 2, ключ3 и эталонный резистор 4, подключенные к выходу генератора 1,с регулируемой частотой, соединенные последовательно амплитудный детектор 5,Подключенный к эталонному резистору4, и индикатор б. Устройство содержит также компенсирующий конденсатор7 с переменной емкостью, подключенный параллельно последовательно соединенным индуктивному преобразователю2 и ключу 3, блок 8 измерения частоты, подключенный к генератору 1 с.регулируемой частотой, и блок 9 измерения емкости, подключенный к компенсирующему конденсатору 7,Измерения по предлагаемому способу осуществляют следующим образом,В переменное поле индуктивного 40преобразователя. 2 помещают контролируемое изделие. Изменением частотыпитающего генератора 1 при неизменномна его выходе напряжении и изменениемвеличины емкости компенсирующего конденсатора 7 добиваются такого состояния, когда при работающем ключе3 прекращаются колебания стрелки.индикатора 6 одновременно при двухположениях контролируемого изделия -в переменном магнитном поле индуктивного преобразователя 2 и вне его.В этот момент прекращают изменятьчастоту генератора 1 и величину емкости компенсирующего конденсатора7, и при помощи блока 8 измерениячастоты измеряют рабочую частотугенератора 1, а при помощи блока 9измерения емкости - величину емкос 5 4ти компенсирующего конденсатора 7.По величине емкости компенсирующегоконденсатора 7 и частоте генератора1 судят о физико-механическмх параметрах контролируемых изделий изферромагнитных материалов,Физическое обоснование достигаемого эффекта заключается в следующем.Взаимодействие электромагнитногополя индуктивного преобразователя 2с контролируемым объектом приводитк изменению активной и реактивнойсоставляющих полного сопротивления,которые зависят от частоты возбуждающего тока и физико-механическихпараметров контролируемых изделий,электропроводности, магнитной проницаемости, геометрических размеров,температурных полей, зазора и др.Реактивная составляющая вносимогосопротивления при размещении индуктивного .преобразователя 2 на ферромагнитном материале ( в отличие отнемагнитных ) может изменять знак взависимости от значения обощенногопараметра, Обобщенным параметромпри электромагнитном контроле ферромагнитных материалов является величина,Па аа Ро Рофт Гагде й- диаметр эквивалентногоконтура вихревых токов, и; Я = 297 - круговая частота возбуждения вихревых токов, 1/с;"7о= 4 Л 10 - магнитная проницаемостьвакуума- относительная магнитнаяпроницаемость материала;Ро- обобщенный параметр приконтроленемагнитных материалов;(7 - удельная электрическая проводимость материала, см/м,При малых значенияхвносимая реактивная составляющая положительная, при больших значенияхт от, рицательная. Можно подобрать такое значение путем изменения частоты возбуждающих токов, при котором вне. сенная реактивная составляющая полного сопротивления индуктивного пре. образователя окажется равной:нулюХд= ОИзмерение физико"механических па раметров ферромагнитных материалов и изделий при выполнении двух услоФормула изобретения Предлагаемый способ контроля физико-механических параметров ферромагнитных материалов и изделий имеет 3 С ос тави тель П. 1 Чка то вРедактор И,Горная Техред М.Дидык Корректор М.Васильева ЪЗаказ 4683/41 Тираж 789 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 вий: 2 Х = Х, что обеспечиваеттемпературную стабильность и Х ц =- О, что обеспечивает отстройку отзазора, возможно только при изменении одновременно двух параметровконтроля - частоты возбуждающих токов индуктивного преобразователя 2и величины емкости компенсирующегоконденсатора 7, При выполнении условия Х= О реактивная составляющаяполного сопротивления индуктивногопреобразователя остается неизменной,если удалить из его электромагнитного поля контролируемое изделие из.ферромагнитного материала,Индикатор 6 показывает величинупадения напряжения на эталонном резисторе 4 пропорциональную токудо разветвления цепей индуктивногопреобразователя 2 и компенсирующегоконденсатора 7 с переменной емкостью.В момент выполнения равенства удвоенной величины сопротивления индуктивного преобразователя 2 величине реактивного сопротивления компенсирующего конденсатора 7, т.е. 2 Хь = Х,и одновременно выполнения равенстванулю вносимого реактивного сопротивления индуктивного преобразователя2, т.е, Х ь= О, которое определяется при работающем ключе 3 и двухположениях контролируемого изделия -в электромагнитном поле индуктивногопреобразователя 2 и вне его, колебания стрелки индикатора 6 отсутствуют. 992156большую надежность контроля за счетуменьшения влияния зазора между контролируемым иэделием и индуктивным 5преобразователем. Это связано с тем,что измерения проводятся при такихзначениях обобщенного параметра /3,когда возможно выполнение условияХ ь= О. При этих значениях влияниезазора сказывается в основном наактивной составляющей. полного сопротивления индуктивного преобразователя,Изменение активной составляющей полного сопротивления индуктивного пре образователя не нарушает равенства2 Х 1, = Х при выполнении условияХ 8= О. 20Способ контроля физико-механических параметров изделий иэ ферромагнитных материалов по авт. св.1259174, о т л и ч а ю щ и й с я 25 тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшениявлияния зазора между. поверхностьюизделия и индуктивным преобразователем, изменяют частоту тока, питающеЗ 0 го параметрический индуктивный преобразователь, измеряют реактивнуюсоставляющую сопротивления, вносимого в параметрический индуктивныйпреобразователь, регулируют величинуреактивного сопротивления Х кондентсатора, фиксируют момент равенстваизмеренной величины нуля при одновременном выполнении условия 2 Х == Х , после чего определяют величину 40 инФормативного параметра.