Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов

Союз Советски кСоциалистическиеРеспублик ОП ИГРАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 а 896569(51)М. Кл. О 01 й 29/04 3 Ьаударстеенвый квинтет СССР па делан нзабретеннй н аткрытвй(72) Авторы изобретения В.В,Гасельник и Б.Б.Винокуров Томский ордена Октябрьской РеволюциКрасного Знамени политехнический институтим. С.М.Кирова 1) Заявител 4) СПОСОБ. НЕРАЗРУША 10 ЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАПОВ Изобршающему ение от сится к нера может быть и нтролн для о йств Ф пользова ческих е еделения механи омагнитных масплавов, заключающии еталло 1 ф катушки. Цчеств шение к ель изобретения - па контроля. азанная цель дости онтролируемый мате ают переменным маг ется тем,ал намагтным полем,рого достаточна дл ремагничивания мат амплитуда конелинейного а на два или болеее частоТы возбужденнойиале, а измерительнуюают в узлы стоячейют ее длину и по ней част орядка мень олны в мате атушку ломе измер л териалов.Известен способ измерения упругих и прочностных характеристик в том, что в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания и измеряют скорость их распространения, зависящую от упругих постоянных среды 11 1.Недостаток способа - низкая чувствительность.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразрушающего контроля механических свойств Ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают стоячую ультразвуковую волну, помещают материал в магнитное поле и по сигналу измерительной атушки судят овойствах (2.Недостатком указанного способа вляется низкое качество контроля з-за недостаточного уровня ЭДС змерительной катушки и необходимо-, ти точной установки катушки в пуч" ость стоячей волны, а также влияние магнитной предистории материаа на выходной сигнал измерительной3 896569 судят о механических свойствах контролируемого материала.Качество контроля улучшается благодаря повышению чувствительности, которая определяется спецификой сов" местного действия на ферромагнитный материал слабого ультразвукового возбуждения (область линейной акустики) и мощного низкочастотного магнитного поля (область нелинейно О го намагничивания). Кроме тдго, использование низкочастотного поля способствует повторяемости результатов измерения.На чертеже представлено устрой- ц ство реализующее указанный способ.Устройство содержит высокочастотный генератор 1, синусоидального сиг. нала, соединенный с ним излучатель 2, ультразвуковых колебаний, намагничивающую катушку 3, соединенный с ней генератор 4 низкочастотного синусоидального сигнала, измерительную катушку 5 и соединенные с ней избирательный усилитель 6 и индикатор 7 и механически связанный с измерительной катушкой 5 блок 8 перемещения и отсчета, Б процессе контроля измерительная катушку охватывает контролируемый материал 9.Способ реализуется следующим образом.Высокочастотное напряжение генератора 1 синусоидального сигнала пре- фф образуется в ультразвуковые колебания в излучателе 2 и вводятся в контролируемый ферромагнитный материал 9(конечной длины) в котором образуется ультразвуковая стоячая волна. Од 40 новременно материал 9 намагничивается низкочастотным переменным полем посредством намагничивающей катушки 3, подключенной к выходу генератора 4, С помощью измерительной катушки 5 избирательного усилителя 6 и индикатора 7 измеряют величину первой гармонической составляющей, прошедших через материал колебаний, которая зависит от местоположения изме" ЗО рительной катушки. Установка измерительной катушки в пучности давлений стоячей волны дает максимальное значение сигнала, а установка в узды стоячей волны - ее нулевое значение. 5 Расстояние между пучностями или узлами стоячей волны не зависит от мощности ультразвукового и электромагнитного излучения, установка измерительной катушки в узлы стоячей волны предпочтительна, так как скорость изменения величины сигнала первой гармоники в области положения пучностей стоячей волны меньше, чем скорость изменения величины этого сигнала в области положения узлов стоячей волны, а следовательно, нахождение положения узлов стоячей волны осуществляется с большей точностью, отсчет расстояния между узлами стоячей волны, равного половине длины (3,) волны ультразвуковых колебаний, распространяющихся в ферромагнитном материале и являющегося показателем механических свойств контролируемого материала, производится с помощью блока 8 перемещения и отсчета, Зная длину волны, по известным соотношениям рассчитывают скорость ультразвуковой волны, основываясь на взаимосвязи скорости распространения ультразвуковой волны и модуля Юнга, а также зависимости прочности от модуля Инга, судят о механических свойствах контролируемого материала.Таким образом способ повышает качество контроля и позволяет проводить неразрушающий контроль .структурных характеристик материала (температуры закалки, бальности и др.) при наличии корреляционных связей с его механическими характеристиками.Формула изобретенияСпособ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбущцают стоячую ультразвуковую волну, помешают материал в магнит - ное поле и по сигналу измерительной катушки судят о его механических свойствах, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества контроля, контролируемый материал намагничивают переменным магнитным полем, амплитуда которого достаточна для нелинейного перемагничивания материала, а частота на два или более порядка меньше частоты возбужденной волны в материале, а измерительную катушку помещают в узлы сто"ячей волны, измеряют ее длину и поней судят о механических свойствахконтролируемого материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе896569 Ф1. Ультразвук, 11 од ред. И.11.Голямина, М., "Советская энциклопедия",1979, с. 166,2. Авторское свидетельство СССРу У 552553, кл. С 01 й 29/00, 1977Составитель К.ПеоновРедактор М.Янович Техред З.фанта Корректор Г.НазароваЗаказ 11691/35 Тираж 882 ПодписноеВНИИИИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ШШ 11 атент, г. Ужгород, уа. 11 роектная, 4