Устройство для многопараметрового неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

(088.8)ША М 3237446 66. Ы ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МНОГОПАРАМЕТРОВОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится к магнитному неразрушающему контролю ферромагнитных изделий и может быть использовано при контроле структуры чугунных и стальных изделий. Цель изобретения - повышение чувствительности и производительности за счет уменьшения погрешности измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повышения оперативности контроля, По команде вычислительного блока 4 от генератора 1 электромагнитного поля в обмотки намагничивания подаются импульсы тока определенной (малой) амплитуды, под воздействием которых осуществляется перемагничивание контролируемого участка изделия по петле гистерезиса частного цикла намагничивания. В моменты, когда ЭДС магнитного преобразователя 7 становится равной нулю, измеряется ток размагничивания приставного электромагнита, являющийся мерой коэрцитивной силы материала изделия. После 10 - 12 циклов перемагничивания вычислительный блок вычисляет среднее значение тока размагничивания на частном цикле р 1. Затем по команде вычислительного блока 4 от генератора 1 в обмотку намагничивания подаются мощные импульсы тока, под воздействием которых осуществляется перемагничивание изделия по петле гистереэиса предельного цикла. при котором достигается техническое насыщение материала изде- З лия. Аналогично предыдущему измеряется среднее значение тока размагничивания 1 Р 2 на предельном цикле намагничивания. Далее по команде вычислительного блока 4 измеряется скорость распространения ультразвуковых колебаний. Измеренные значения токов размагничивания и скорости ультразвуковых колебаний используются ,р для расчетов величин механических параметров. 1 ил.СЖ(2) Изобретение относится к магнитномунеразрушающему контролю ферромагнитных изделий и может быть использовано влитейных и термообрубных цехах машиностроительных предприятий при контролеструктуры чугунных и стальных изделий.Цель изобретения - повышение чувст вительности и производительности за счетуменьшения погрешности измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повышения оперативности контроля,На чертеже представлена блок-схемаустройства.Устройство содержит генератор 1 электромагнитного поля, последовательно соединенные блок 2 преобразователей, блок 3обработки сигналов и вычислительный блок4 (микропроцессор К 580 ВМ 80 А). Первый изуправляющих выходов вычислительногоблока 4 соединен с вхо)ом генератора 1, аинформационный выход - с блоком 5 выхода информации, Устройство содержит такжегенератор 6 акустического поля, выход которого соединен с одним из входов блока 2преобразователей.Блок 2 преобразователей содержит магнитный преобразователь 7, выполненный,например, в виде приставного электромагнита с феррозондовым преобразователем, иакустический преобразователь 8, выполненный в виде раздельно-совмещенного преобразователя. Акустический преобразователь8 размещен между полюсами приставногоэлектромагнита,Блок 3 обработки сигналов содержитсубблок 9 измерения тока размагничиванияприставного электромагнита на частном ипредельном циклах перемагничивания исубблок 10 измерения скорости продольныхакустических колебаний. Субблоки 9 и 10соединены соответственно с преобразователями 7 и 8. Управляющие входы субблоков9 и 10 подключены к третьему и четвертомууправляющим выходам вычислительногоблока 4, второй управляющий выход которого подключен к генератору 6 акустическогополя. Выходы субблоков 9 и 10 подключенык входам микропроцессора 4.Устройство работает следующим образом,При запуске устройства вычислительный блок 4 осуществляет обработку многопарэметровой измерительной информации,поступающей на его информационные входы от субблокэ 9 измерения тока размагничивания на частных и предельных циклах исубблока 10 измерения акустических колебаний, Алгоритм работы вычислительногоблока 4 предусматривает два режима; уп 5 10 15 20 25 30 35 45 50 55 равляющий и обработки измерительной информации,В режиме управления вычислительный блок 4 выдает на управляющий вход генератора 1 электромагнитного поля команды, по которым последний последовательно подает импульсы тока в намагничивающую катушку магнитного преобразователя 7. Управляющим сигналам вычислительного блока задают величину и направление импульсов тока генератора 1 электромагнитного поля. На управляющий вход субблока 9 подаются команды начала измерения тока размагничивания на частных и предельных циклах намагничивания, Полученные значения тока размагничивания, пропорциональные коэрцитивной силе (Нс), в цифровой форме подаются с выхода субблока 9 на информационный вход вычислительного блока 4 и запоминаются в его регистрах. Затем вычислительный блок 4 включает генератор 6 акустического поля. Его зондирующие импульсы возбуждают пьезоэлемент акустического преобразователя 8, который излучает в контролируемый обьект ультразвуковые волны, Скорость распространения ультрозвуковых продольно-поверхностных (головных) волн определяется блоком измерения скорости, нэ управляющий вход которого поступают синхронизирующие импульсыот вычислительного блока 4, С выхода субблока 10 значения скорости распространения ультразвуковых колебаний в цифровой форме запоминаются в регистрах вычислительного блока 4.В режиме обработки измерительной информации вычислительный блок 4 обрабатывает хранящиеся в его регистрах значения коэрцитивной силы Нс на частных и предельных циклах намагничивания и скорости распространения ультразвуковых колебаний по экспериментально установленной математической модели регрессии, при которой коэффициент множественной корреляции между значениями сигналов с преобразователей 7 и 8 и контролируемыми физико-механическими характеристиками контролируемого изделия имеет максимальное значение.Аппроксимируя параболой зависимость между твердостью и током размагничивания на частном цикле, записываемН = а 1 ф, + Ь 11 р 1+ с 1, (1) где Н - твердость;а 1, Ь 1, с 1 - коэффициенты аппроксимации, определяемые из экспериментальных данных на партии образцов.На предельном циклеН =.э 2 р 1 + Ь 2 р 2 + с 221698731 формул а и зоб рете н и я Устройство для многопараметровогонеразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее генератор электСоставитель Л,КрюковаТехред М.Моргентал Корректор О.Кравцова Редактор М.Петрова Заказ 4389 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 гПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Умножая уравнение(1) на аг/а 1 и вычитая из него уравнение (2), получаемН =А р 1 - Врг+ С (3) гдеаа Ь 1, , а 1 Ьа , (с 1 - са а 1 аг -а 1 аг -а 1 аг -а 1 Из выражения (3) видно, что преобразованная зависимость между твердостью и токами размагничивания на частном и предельном циклах имеет линейный характер,С выхода вычислительного блока 4 полученный результат вычисления подается на вход блока 5 вывода информации и индицируется на информационном табло,Таким образом, подключение в устройстве субблоков измерения магнитных и акустических параметров к входам вычислительного блока благодаря вычислительной обработке выходных сигналов субблоков позволяет уменьшить погрешность измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повысить оперативность контроля. ромагнитного поля, соединенный с ним магнитный преобразователь, генератор акустического поля, соединенный с ним акустический преобразователь. блок обра ботки сигналов и блок вывода информации,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и производительности, оно снабжено вычислительным блоком, два управляющих выхода которого 10 соединены с входами соответственно генератора электромагнитного поля и генератора акустического поля, а информационный выход - с блоком вывода информации, магнитный преобразователь выполнен в виде 15 приставного электромагнита, акустическийпреобразователь размещен между его полюсами, а блок обработки сигналов выполнен в виде субблоков соответственно измерения тока размагничивания пристав ного электромагнита на частном и предельном циклах перемагничивания и измерения скорости акустических колебаний, входами соединенных соответственно с магнитным и акустическим преобразователями, выхода ми - с соответствующими информационными входами вычислительного блока, а управляющими входами - соответственно с третьим и четвертым выходами вычислительного блока.