Способ неразрушающего контроля магнито-стрикционных материалов

О П И С А Н И Е , )845079ИЗОБРЕТЕН ИЯ Союз СоветснмкСоциалистическикРеслублик К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУОпубликовано 07.07.81. Бюллетень25Дата опубликования описания 17.07.81 по делам изооретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Г. Кулеев и П. С. Кононов Институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВИзобретение относится к способам не- разрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества термообработки или величины механических напряжений в магнитострикционных материалах.Известен способ измерения механических нагрузок, приложенных к магнитострикционным материалам, заключающийся в том, что в материале возбуждают с помощью электромагнитного поля ультразвуковые колебания, изменяют частоту изменения электромагнитного поля, добиваясь резонанса ультразвуковых колебаний, и по полученной резонансной частоте судят о величине приложенной нагрузки 1.Недостаток данного способа заключается в отсутствии возможности контроля кач ства магнитострикционных материалов.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразру шающего контроля магнитострикционных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поляризующее магнитное поле, бесконтактно возбуждают ультразвуковые колебания, преобразуют эти колебания в электрический сигнал, и по его параметрам судят о контролируемом материале 21.Однако этот способ не обеспечиваетвысокой точности контроля, что объясняется низкой точностью фиксации экстремума амплитуды ультразвуковых колебаний из-за плавного характера ее изменения при вариации величины поляризующего магнитного поля.Цель изобретения - повышение точностиконтроля.1 р Поставленная цель достигается тем, чтов качестве информативных параметров полученного электрического сигнала выбирают интервал времени междх дв мя последовательными экстремумами огибаюгцих его первой или второй гармоник.15 На фиг. 1 представлена схема устройствадля реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 - временные зависимости огибающей первой и второй гармоник, преобразованны в электрический сигнал ультразвуковых колебаний.Устройство, реализующее способ, состоит из генератора 1 высокочастотных сигналов, возбуждающейкатушки 2, материала 3, приемной катушки 4, соединенной через се845079 20 Формула изобретения 3лективный усилитель 5 с входом компаратора 6 фазы, выход которого соединяется с цифровым измерителем 7 временных интервалов, подмагничиваюшей системы возбуждающей катушки, включающей последовательно соединенные намагничиваюший узел 8 (например электромагнит) и регулировочный узел 9, подмагничиваюшей системы приемной катушки, включающей намагничиваюший узел 1 О и регулировочный узел 11.Устройство работает следующим образом.Высокочастотный сигнал, вырабатываемый генератором 1, подается в возбуждаюшую катушку 2 и вследствие эффекта магнитофракции возбуждает в материале 3 в присутствии переменного низкочастотного поляризующего поля Н упругие колебания. Оптимальная для возбуждения упругих колебаний величина амплитуды низкочастотного поляризуюшего магнитного поля устанавливается с помощью регулировочного узла 8 подмагничиваюшей системы возбуждаюшей катушки. Ультразвуковые колебания в присутствии постоянного поляризуюшего поля Н, возбуждают электромагнитные колебания над материалом в зоне приемной катушки 4, в которой они преобразуются в электрический сигнал. Оптимальная для приема величина постоянного поляризующего поля Н в электромагните 1 О подмагничиваюшей системы приемной катушки устанавливается с помошью регулировочного узла 11, Селективный усилитель 5 выделяет из принимаемого сигнала колебания на частоте генератора 1 или на частоте, вдвое большей частоты генератора, и усиливает их.Огибающие высокочастотного сигнала первой (вверху) или второй гармоник, получаемых на выходе селективного усилителя 5, в зависимости от времени представлены на фиг. 2. Период сигнала Т постоянен и соответствует периоду низкочастотного поляризуюшего поля Н Соотношение интервалов времени Й, и г" меняется в зависимости от степени термообработ 4ки или величины механических напряжений.Сигнал выделенной гармоники, проходя далее через компаратор 6 фазы, на вход которого подается опорный сигнал от генератора высокочастотных сигналов, преобразуется и подается на цифровой измеритель 7 временных интервалов, который измеряет длительность интервала 2, или 7 а. Сравнивая полученный результат с соответствуюшим интервалом времени для эталонного образца, можно судить о степени термооб работки или величине механических напря-,жений в испытуемом образце.На основе предлагаемого способа облегчается создание более точных и надежно действующих устройств для контроля магнитострикционных материалов, работающих полностью автоматически благодаря возможности автоматического измерения с высокой точностью выбранных информативных параметров. Способ неразрушаюшего контроля магнитострикционных материалов, заключаю 25шийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поля ризую шеемагнитное поле, бесконтактно возбуждаютультразвуковые колебания, преобразуютэти колебания в электрический сигнал, ипо его параметрам судят о контролируемомматериале, отличающийся тем, что, с цельюповышения точности контроля, в качествеинформативных параметров полученногоэлектрического сигнала выбирают интервалвремени между двумя последовательнымиэкстремумами огибающих его первой или35 второи гармоник.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3942369,кл. 6 О Х 29/00, 1976.2. Авторское свидетельство СССР по заявке2651309/25-28, кл, б 01 Х 29/00,1978 (прототип).ВНИИПИФилиал ПП каз 4136/2 Тираж 907 Подписное Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,