Способ неразрушающего контроля протяженных ферромагнитных изделий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Саоз СоветскихСоциалистическихРеспублик н(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 160381 (21) 3260823/25-28 Р 1 М К з С 01 И 27/83 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ижевский механический институт(54) спосоБ неРАЭРушАючего контРоля пРотяженных ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к неразрушающему контролю ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано при оценке структурного сОстояния поверхностных слоев протяженных Ферромагнитных изделий, например проволоки, лент, прутков.Известен способ неразрушающего контроля протяженных ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что вдоль протяженного Ферромагнитного изделия движется с постоянной скоростью градиент магнитного поля. Измерительная катушка, распределенная вдоль иэделия, регистрирует ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определяют свойства поверхностного слоя Ферромагнитного изделия 11.Недостаток способа - значительная сложность его аппаратуоной реализации.Наиболее близким к предлагаемому является способ нераэрушающего контроля феоромагнитных изделий, заключающийся в том, что создают постоянный градиент магнитного поля, устанавливают в зоне градиента иэмери" тельную катушку и регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена, возникающую при движении ферромагнитногоизделия в градиент магнитного поля.По параметрам ЭДС судят о качествеповерхностного слоя Ферромагнитногизделия 2 3. К недостаткам этого способа следу-ет отнести зависимость параметров ЭДС от скачков Баркгауэена от скорости движения ферромагнитного изделия в градиенте магнитного поля, Например, чем выше скорость движения тем больше амплитуда ЭДС. Кроме того, положение измерительной. катушки относительно градиентаи размеры катушки таковы, что регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена во всем диапазоне изменения напряженности магнитного поля, в котором возникают скачки Баркгауэена при движении ферромагнитного иэделия. Таким образом, измерительная катушка не установлена в зону с напряженностью Магнитного поля, при котрой наблюдается наибольшая корреляция между контролируемой характеристикой изделия и регистрируемым параметром ЭДС, Указанные недостатки приводят к значительным погрешностям при.ЗО . ченке структурного состояния по"верхностного слоя ферромагнитного иэделия.Цель изобретения - повышение достоверности контроля путем устранения указанных недостатков.Поставленная цель достигается 5 тем, что"согласно способу выбирают напряженность магнитного поля в зоне измерительной катушки по.наибольшей корреляции между контролируемой характеристикой изделия и регист рируемым параметром ЭДС, изменяют величину градиента обратно пропорцио нально величине скорости перемещения изделия,а напряженность поля в зоне измерительной катушки поддер живают посто:нной путем перемещения градиента поля относительно измерительной катушки.На Фиг. 1 представлена схема реализации спосОба неразрушающего контроля; на фиг. 2 - пример реализации способа,Распределение 1 напряженности магнитного поля по координате Х (градиент магнитного поля) создают источниками 2 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг друга встречно. Протяженное ферромагнитное изделие 3 при его контроле ЗО движется в градиенте магнитного поля вдоль координаты Х со скоростью Ч. При этом каждый участок ферромагнетика при его движении в градиенте магнитного поля перемаг- ЗУ ничивается с.помощью скачков Баркгаузена по петле 4 гистереэиса от значения индукции насыщения -В,до +Вщ. Измерительная катушка 5 регистрирует ЭДС от скачков щ Баркгаузена, по параметрам которой проводят оценку структурного состояния поверхностного слоя контролируемого протяженного иэделия. При этом измерительная катушка 545 установлена в зоне А с напряженностью магнитного поля Н, подобранной экспериментально так, чтобы получить. наибольшую корреляцию между контролируемой характеристикой изделия,и регистрируемым,параметром ЭДС. При изменении скорости Ч перемещения изделия, например увеличении, амплитуда ЭДС увеличивает ся. Так как градиент магнитного поля устанавливают обратно пропорцио нально скорости перемещения, то рас пределение напряженности магнитного поля по Х изменяется и становится в этом случае таким, как показано и обозначено цифрой б на фиг.1. 60 Уменьшение градиента магнитного поля приводит к уменьшению ЭДС от скачков Баркгаузена, В то же время изменяют взаимное расположение градиента и измерительной катушки так,ачтобы в зоне измерительной катушкинапряженность магнитного поля не изменилась, т.е. не изменился бы режим контроля. Этого добиваютая путем перемещения градиента относительно измерительной катушки на величину В. Распределение напряженностимагнитного поля в этом случаеобозначено цифрой 7.Так как градиент магнитного поля уменьшается,а напряженность магнитного поляв зоне контроля остается постоянной,то несмотря на увеличение скоростиперемещения изделия, регистрируемыйпараметр ЭДС и режим контроля остаются прежними.Устройство, реализующее поедлагаемый способ (фиг,2), содержитисточники 8 постоянного магнитного поля, магнитные поля которых направлены относительно друг другавстречно это могут быть постоянныемагниты или намагничивающие катушки, по обмоткам которых течет постоянный ток ). Данные источникипостоянного магнитного поля создаютградиент, распределенный по координате Х. Кроме этого, устройствосодержит третий источник 9 постоян-ного магнитного поля 2, измерительную .катушку 10 и блок 11 об"работки регистрируемого параметра .ЭДС от скачков Баркгаузена, измеритель 12 напряженности магнитногополя 5, измеритель 13 скорости перемещения ферромагнитного иэделия14 и блок 15 управления.При изменении скорости перемещения изделия измеритель 13 скорости и блок 15 управления задаютградиент магнитного поля. Это достигается путем изменения расстояниямежду источниками постоянного магнитного поля или, в случае использования намагничивающих катушек, путемизменения величины постоянного тока, протекающего по обмоткам катушек. Измеритель 12 напряженностимагнитного поля и блок 15 управления изменяют положение градиентаотносительно измерительной катушки так, чтобы в зоне контроля приизменении градиента поддерживаласьнеизменной напряженность магнитного поля. Этого добиваются с помощью третьего источника 9 постоянного поля путем изменения величиныего магнитного поля, направленногосоосно магнитным полям источников 8,Предлагаемый способ неразрушающего контроля движущихся ферромагнитных изделий повышает достоверность контроля, так как напряженность магнитного поля в зоне измерительой катушки выбиЬают по наибольшей корреляции между контролируемой характеристикой иэделия962798 Формула изобретенияСпособ неразрушакцего контроля 10 протяженных ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что создают постоянный градиент магнитного поля, устанавливают в зоне градиента измерительную катушку и при движении 515 контролируемого изделия регистрируют ЭДС от скачков Баркгауэена по параметрам которой определяют ка,чество изделий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, выбирают .напряженность магнитного поля в зоне ВНИИПИ Заказ 7498/62 Тираж 887 Подписно ужгород, ул.Проектная,4 илиал ППП атент",и регистрируемым параметром ЭДС от скачков Баркгаузена.Предлагаемый способ позволяет проводить контроль движутихся изделий в широком интзервале скоростей движения от 10 м/с до 251 б-м/с. измер ительной катушки по наибольшейемой хакорреляции между контролируеморактеристикой иэделия и регистрируемым параметром ЭДС, изменяют величину градиента обратно пропорциональнОскорости перемещения изделия, анапряженность поля в зоне измерительной катушки поддерживают постоянной путем перемещения градиента поля относительно измерительной катушки.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Ломаев Р.В., Штин А.А. Койтоль неоднородностей структуры ферромагнитных материалов с использованием бегущего магнитного поля.В кн. Эффект Баркгауэена и его использование в технике. 1977, Ижевск,2. Авторское свидетельство СССР9 451970, клС 01 К 33/12, 1972,прототий).