Устройство для контроля структуры металлических изделий магнитным способом

Класс 42 К 20 оз67015 СССР ОБРЕТЕН ОП САН К АВТО ВИДЕТЕЛЬСТВ КОМУ Зарегистр.ф П. ТТ " В. Дехтяр ТРУКТУРЫ,МЕТАЛНЫМ СПОСОБОМ аля 1941 года в Наркомат цветной металлургия за ЛЪ,40667 (308666 Опубликовано 30 сентября 1946 года явлено 6 ф УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛ ИЗДЕЛИЙ МАГИзвестны устроиства для магнитной дефектоскопии металлов, состоящие из П-образного электромагнита, питаемого переменным током промышленной частоты, и индикаторной катушки, включенной на гальванометр, регистрирующий изменения силы тока в катушке, обусловленные введением в поле электромагнита исследуемых изделий.Известно также, что такие устройства, равно как и другие устройства для магнитной дефектоскопии металлических изделий, могут быть без существенных изменений использованы для контроля структуры этих изделий.Настоящее изобретение имеет целью в этом последнем случае повысить чувствительность устройства. Для этого, согласно изобретению индикаторная катушка располагается вне железа электромагнита над одним из его полюсов и выполняется так, чтобы в нее могло быть введено при испытании исследуемое изделие, опирающееся при этом на указанный полюс. овано в Баро изобретений Госплана ССС Для возможности работы по компенсационному способу, дающему,как известно, повышенную точность, индикаторная катушка выполняется удлиненной формы ирасполагается относительно электромагнита таким образом, чтобыпротивоположные края ее находились над разными полюсамипоследнего.Сущность изобретения поясняетсядальнейшим описанием и фигурами1 и 2 чертежа, схематически изображающего предлагаемое устройство.Известно, что если в катушку К,обладающую самоиндукцией Ег исопротивлением Яг (фиг. 1), внестиметаллический сердечник Н из немагнитного материала (которыйможно рассматривать как короткозамкнутую обмотку с самоиндукцией 1,1 и сопротивлением %), то параметры катушки К изменяются:сопротивление на величинуоР АХИд+11)и самоиндукция на величинуЯ 2,дг + о,гтг)Е 2 э,д.с., ипдуцпруемая в катушке К,Ях и, Е 2 - параметры фиктивной обмотки Н,Р 2 и Е 2 - параметры катушки К. При последовательной замене испытуемых образцов. имеющих одинаковые размеры (1, - неизменно) и различные сопротивления Я, вследствие экранирующего действия токов, индуцируемых в пспытуемом об-с екте Н, изменяется величина э,д,с. Е 2, Наряду с этим вследствие изменения величины сопротивления Я выражениял о)2 Л 2ИВ+1 а 1 В+1 щ 1. приобретают другие значения.Это и связано с изменением пара метров катушки К при внесении внее металлического немагнитногосердечника Н,Можно показать, что Е и выра 1 щ Ц щ дсжения - : - и, изменяютсяЯ+ 1, Л,+щ ,при замене образцов так, что онисогласно уравнению 3) одновременно способствуют росту илиуменьшению тока 12. аким образом, по изменению тока Й можносудить однозначно об измененияхструктуры.Для увеличения чувствительности схемы весьма важно, чтобысопротивление индикаторной цепипри большом числе витков индикаторной катушки К было возможноменьше. Кроме того необходимо,чтобы сопротивление катушки былоневелико по сравнению с сопротивлением стрелочного индикаторногоприбора.Для обеспечения этих требованийи с целью работы по компенсационному способу катушка К выполняется удлиненной формы и опирается своими краями (фиг. 2) наполюса 1 Ч и Л 2 П-образного элекгромагнита, собранного из листовтрансформаторного железа и питаемого переменным током промышленной частоты (50 пер/сек).Полюса У и Ь 2 электромагнита П удалены друг от друга так,чтобы нормальный к поверхности ройЯ 2л+"А2 Ц 2.Е+,Агде Е, - э.д.с., индуцируемая в испытуемом образце,где: 1 И - коэфициент взаимоиндукции между катушкой К и фиктивной - короткозамкнутой обмоткой Н. При низких частотах изменение самоиндукции будет сказываться значительно меньше, чем изменение омического сопротивления.Чтобы использовать в схеме, наряду с экранирующим действием токов, изменение параметров катушки при внесении в нее немагнитного сердечника, индикаторная катушка 1( помещается не, как обычно, на электромагните П, возбуждающем переменный магнитный поток Ф а над ним так, чтобы испытуемый образец Н мог быть введен внутрь катушки К, опираясь при этом на полюс электромагнита. Чтобы эффект изменения параметров катушки К при внесении в нее металлического немагнитного сердечника был сильнее, необходимо, как это видно из формул 11) и 2), сделать коэфициент взаимоиндукции М между катушкой К и фиктивной обмоткой Н возможно большим. Для этого, как уже было указано выше, катушка К помещается над электромагнитом П так, чтобы с нее можно было погрузить испытуемый образец; наряду с этим, катушка К изготавливается так, чтобы она, по возможности вплотную прилегала к испытуемому образцу.Вместе с тем, так как образец Иопускается на полюс электромагнита П, он экранирует полость катушки К, ослабляет магнитный поток Ф ь и, независимо, уменьшает э.д, с. катушки К.Под действием переменного магнитного потока Фодновременно индуктируется э.д.с. в индикаторной катушке К и в испытуемом образце Н.Мгновенные значения сил тока вкатушке К определяются выражением:.1 б 7015 Фцг Фиг. 1 СС ктор А. Н, Панасснко Тек. Т, Крашнин5 к. Зак. 110. тв редакторакз. Цена к печати 20/Х 1.1графия Госпланиа 0051, Подписан иракк 4 ата им. Воронено 1,алуг полюса поток фа приобрел максимальное значение.Правый и левый края одной итой же катушки К пронизываютсяпотоками противоположного направления. Поэтому в правой и левой частях катушки К индуцируются э. д. с. разных знаков, которыевзаимно компенсируются. Перемещая катушку К горизонтально внаправлении от одного полюса кдругому, можно Отыскать положение, соответствующее полной взаимной комгенсации э. д, с., индуцируемых в правом и левом краяхкатушки, В этом случае стрелкаприбора 6, включенного в цепь катушки через купроксный выпрямитель В (непосредственно или черезусилитель), не отклоняется.При введении внутрь правогокрая катушки К испытуемого металлического объекта Н тяк, чтобы он опирался на поверхностьполюса Ль вследствие экранцрующего действия испытуемого Образца, поток фвнутри правого краякатушки деформируется и огибаетэтот край катушки К. При этомнарушается достигнутая ранее взаимная компенсация э. д. с. и прибор 6 будет реагировать ня ток,возникший в цепи катушки К.Введением последовательно вправую часть катушки К образцовс различной структурой нарушаетсяв различной степени ранее достигнутая, при настройке прибора, компенсация и получаются различныепоказания прибора,Мсжно поместить в левую часть катушки образец нормальной струк. туры или твердости и производить сравнительные испытания, помещая в правую часть катушки испытуемые образцы. Предмет изобретения 1. Устройство для контроля структуры металлических изделий магнитным способом, состоящее из П-образного электромагнита, питаемого переменным током промышленной частоты, и индикаторной катушки, включенной на гальванометр, регистрирующий изменения силы тока в катушке, обусловленные введением в поле электромагнита исследуемых изделии, о т л ича ющ ее с я тем, что, с целью погышения чувствительности устройства, индикаторная катушка располсжена вне железа электромагнита над одним из его полюсовполнена так, чтобы в нее могло быть введено при испытании исследуемсе изделие, опирающееся при этом на указанныц полюс.2, Форма выполнечия устройства по и. 1, отлц; оцаяся тем, что с целью;.; -; по ко.;пенсаци 011 ному мет ,у:. 1 казорная ка тушка выполнена удлиненной фор. ы и расположена относительно электромагнита таким образом, что противоположные края ее находятся над разнымц полюсами последнего.