Электромагнитный преобразователь для контроля глубины упрочненного слоя

(54) ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ ПРЕОБРАЗО КОНТРОЛЯ ГЛУБИНЫ УПРОЧНЕННО Ь ДЛЯОЯ ле крайние стержни одинаково уда ны отсреднего стержня 2 .Недостатком преобразователя являетсянизкая чувствительность к глубине повхностного упрочненного слоя контролиремого изделия.Цель изобретения - повышение чувствительности преобразователя,Указанная цель достигается за счеттого, что в электромагнитном преобразователе для контроля глубины упрочненногослоя, содержащем Ш-образный магнитопровод, размещенную на среднем стержневозбуждающую обмотку и две встречновключенные измерительные обмотки,размещенные на крайних стержнях,сечение ъ 1 одного из крайних стержнейвыбрано из соотношения 2 ЪТ=и ,сечениесреднего и второго крайнегостержня выбрано из соотношения 2 Я Ъ1 расстояние между средним и меньшим крайним стержнем выбирается изсоотношения 2 Л, а между большим 5 Изобретение относится к неразрущаю щему контролю глубины упрочненного слоя стальных изделий, например; глубины пементированного елоя, глубины отбелаотливок из серого чугуна и т.п. и может быть использовано на машиностроительных предприятиях.Известен электромагнитный преобразователь, содержащий П-образный магнитопровод, размещенные на стержнях мат- нитопровода возбуждающую и измерител ную обмотки 1 .Недостатком преобразователя является малая чувствительность к неоднородноотям контролируемого материала.Наиболее близким к изобретению является электромагнитный преобразователь для контроля глубины упрочненного слоя, содержащий Ш-образный магнитопровод, размещенную на среднем стержне возбуждающую обмотку и две встречно-включенные измерительные обмотки, размещенные на крайних стержнях, Стержни магнитопровода имеют одинаковое сечение, а ский институт "технологиИ3 970206крайним стержнем и средним стержнем диэ соотношения 26т 50 где и- минимальная глубина упрочненного слоя;5И, - максимальная глубина упрочненного слоя.На чертеже показана конструкция преобразователя.Преобразователь содержит возбуждаю шую обмотку 1, размещенную на среднем стержне 2 П-образного магнитопровода и две измерительные обмотки 3 и 4, включенные встречно, размещенные на крайних стержнях 5 и 6 магнитопровода. Стержень 5 имеет меньшее сечение, чем стержень 6, и расположенна меньшем расстоянии от стержня 2, чем стержень 6. Сечение стержня 6 равно сечению стержня 2. Сечение бстержня 5 выбра 20 но из соотношения 2 Г 5 =Ъ -Фйе 6;- минимальная глубина поверхностного упрочненного слоя 7 контролируемого иэделия 8. Сечение 5 1 стержня 6 вы брано иэ соотношений 2152 ъ,Мамахгде %щд- максимальная глубина поверхност- ного упрочненного слоя 7. Расстояние АВ между стержнями 2 и 5 равно 2 Я Расстояние СД, между стержнями 2 и 6 30 равно 2 Б . Число витков измерительной обмотки 3 больше числа витков обмотки 4, Числа витков обмоток 3 и 4 выбраны иэ условия равенства ЭДС обмоток при установке преобразователя на З 5 изделие с максимальным по глубине упрочненным споем 7. Выводы обмотки 1 возбуждения соединены с зажимами 9, выводы измерительных обмоток 3 и 4 сое динены с зажимами 10. 40 Преобразователь работает следующимобразоы.При подключении зажимов 9 к источнику переменного тока (не показан) по обмотке 1 возбуждения потечет переменный ток, создающйй два магнитных потока, которые ( оба) проходят по среднему стержню 2, образуя общий магнитный поток возбуждения, а затем раз= ветвляются и проходят по крайним стержням 5 и 6 и участкам контролируемого изделия. Так как глубина проникновения магнитного поля в первом приблакении равна 2 Ю, где Б - сечение стержня (площадь полюс), то при условии 2 Бъмагнитный потьк стержня 3 всего. да замыкается лишь в поверхностном упрочненном слое 7, и его величина опрееляется только свойствами слоя (струкурой, твердостью, концентрацией диффундирующих элементов и т.п.), и не зависит от глубины слоя. Магнитный поток стержня 6 при условии 23/5 ),Ъ,всегда замыкается лишь частично в поверхностном слое 7, часть его проходит по материалу изделия 8, При этом величина потока определяется и свойствами слоя 7, и его глубиной. Магнитные потоки в крайних стержнях наводят ЭДС в обмотках 3 и 4, При этом ЭДС обмотки 3 зависит только от свойств слоя 7, а ЭДС обмотки 4 - и от. свойств слоя 7, и от его глубины, Т.е. магнитное сопротивление уча стка разветвленной магнитной цепи, проходящего через стержень 5, меньше, чем учас . тка, проходящего через стержень 6, вслед- ствне меньшего сечения стержня 5 при рав. ных магнитных проннцаемостях стержней 5 и 6, магнитный поток стержня 5 меньше, чем стержня 6 (согласно закону Ома для магнитных цепей) . Поэтому ЭДС, наводимая в одном витке обмотки 3, больше ЭДС витка обмотки 4, Поэтому для выполнения услс вия равенства ЭДС обмоток при установке преобразователя на изделие с максимальным по глубине слоем число витков, обмотки 3 выбрано большим, чем число витков обмотки 4. В этом случае резуль тирующая ЭДС действующая на зажимах 10, равна нулю. При уменьшении глубины слоя 7 на зажимах 10 лоявится разностная ЭДС, значение которой определяется глубиной упрочненного слоя 7 и не зависит от свойств слоя.Преобразователь позволяет повысить качество упрочнения и, в конечном счете, получить экономический эффект вследствие увеличения срока службы контролируемых изделий и сокрашения числа их поломок. формула изобретения Электромагнитный преобразователь для контроля глубины упрочненного слоя, содержащий Ш-образный магнитопровод, размещенную на.среднем стержне возбужда юшую обмотку и две встречно-включенные измерительные обмотки, размещенные на крайних стержнях, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения чувствительности преобразователя, сечение 5 одного из крайних стержнейвыбрано.из соотношения 2 Л =И.щ 1 п, сечение 5,2 среднего и второго крайнего стержня выбрано из соотношения 2 Г 5 Ъ ЗЙо, расстояние между срадним иИсточники информации,принятие во внесение при эксиертюе1. Герасимов В.Г, и др. Неразрушаимщий контроль качества юделий электро 5 магнитными методами. М., Энергия",1978, с. 21, рж. 1-4.2. Авторское свидетельство СССР( прототип) . оставнтель А. Бодроехред И,Гайду Корректор Г. Ога ктор М Подписноа СССР 377/52 Тираж 887 ВНИИПИ Государственного комит по делам нэобретений и от 113035, Москва, Ж, Раушсканаб., д. 4 л ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная 5 970206 меньшим крайним стержнем яабирается кз соотношения 21 Г 5, а между большим крайним стержнем и средним огержнемкз соотношения 2 Й,где Ъ;- минимальная глубина упрочненного слоя;и юах - максимальная глубина упрочненного слов