Устройство для определения магнитным методом напряжений в стальных деталях

,: а.п 4 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Н. Л. Брюхатов и Г, И, КожевниковДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ МЕТ РЯЖЕНИЯ В СТАЛЬНЫХ ДЕТАЛЯХ СТРО августа 1958 г. за М 606613/25 в Комитет по делам изобретенийи открытий при Совете Министров СССРубликовано в Бюллетене изобретений М 12 за 1959 г. явле чивается переменным полемОбе катушки идентичнырасУстройства для измерения напряжений в ферромагнитных материалах без их разрушения известны. Эти устройства содержат постоянный магнит, измерительный зонд с пермаллойным сердечником и электронную измерительную аппаратуру. Отличительная особенность подобного рода устройства заключается в применении в нем селективной электронной аппаратуры. Последняя пропускает только вторую гармонику питающего зонд тока и содержит электронный осциллограф для определения фазы и ламповый вольтметр для определения амплитуды напряжения второй гармоники. Такое выполнение устройства обеспечивает повышение его точности.На фиг. 1 и 2 схематически изображены продольный разрез постоянного магнита с измерительным зондом и вид на них сверху; на фиг 3 - принципиальная схема устройства для измерения нормальной компоненты намагниченности; на фиг. 4 и 5 - кривые, поясняющие действие устройства.Постоянный магнит 1 и измерительный зонд 2 с пермаллойным сердечником выполнены в виде щупа, устанавливаемого на исследуемой детали. Магнит 1 совместно с зондом 2 может свободно поворачиваться на неподвижном основании 3, выполненном из латуни. Неподвижное основание необходимо для фиксации места определения действующих напряжений. Величина и знак действующего напряжения " .определяются по величине и фазе электрического напряжения, получаемого на выходе электронной аппаратуры, включаемой в схему зонда. Риска на боковой поверхности щупа, указывающая направление действия напряжений, устанавливается под углом в 45 к направлению действия поля.Регулирующие винты 4 служат для точной установки зонда по отношению к намагничивающему полю,Пермаллойный сердечник 5 перемагнН,р, создаваемым катушками 1., и 1,.положены в крайних секциях зонда. Катушки соединены таким образом, что они в любой промежуток времени создают поля Н,р, направленные навстречу друг другу. В результате такого встречного включения катушек суммарная намагниченность пермаллойного сердечника равна нулю (фиг. 4) (для упрощения принято В = 0 при Н = О).При воздействии постоянного поля Нвдоль оси пермаллойного сердечника возникает горизонтальный сдвиг обеих кривых в разные направления по оси абсцисс, вследствие чего получается результирующий магнитный поток В, + В, (фиг. 5) за каждый полупериод питающего тока. Дифференцируя графически кривую этого потока, по времени можно найти частоту и амплитуду напряжения, индуктируемого в катушке Ед, расположенной между катушками Е и Е. Оказывается, что частота этого напряжения равна удвоенной частоте питающего тока, а амплитуда пропорциональна величине постоянного магнитного поля Н, действующего вдоль оси псрмаллойного сердечника Приближенно Е = АН, где Е - напряжение, индуктируемое в катушке У.з; А - коэффициент, зависящий от материала сердечника, его сечения, частоты гторой гармоники питающего тока и числа витков катушки. Напряжение Е подается на вход селективной электронной аппаратуры б (фиг. 3), пропускающей только вторую гармонику питающего тока, и усиливается усилительным устройством 7 Фаза второй гармоники, зависящая от направления измеряемого постоянного магнитного поля Н отмечается па экране электроннолучевой трубки осциллографа 8, а амплитуда - по показаниям лампового вольтметра 9, включаемого параллельно с осциллографом на выход усилительного устройства 7. Цифрой 10 на этой схеме обозначен генератор звуковой частоты, а цифрой 11 - цепь синхронизации частоты развертки осциллографа.Благодаря применению селективной электронной аппаратуры чувствительность зонда достигает 10- эрст., что позволяет с большой точностью отмечать магнитные поля, вызываемые нормальной компонентой 1, намагниченности над поверхностью стального изделия. Следует отметить, что эта компонента лежит в плоскости, параллельной плоскости поверхности ферромагнитика и направлена по нормали к внешнему полю Н, создаваемому постоянным магнитом. Это обстоятельство определяет ориентацию зонда, ось которого должна быть параллельна поверхности изделия и направлена перпендикулярно к оси, проходящей через полюса постоянного магнита.Прибор может быть использован на железнодорожном транспорте для непрерывного контроля продольных напряжений в головках рельс железнодорожного полотна. При установке аппаратуры в путеиспытательном вагоне возможен контроль и измерение продольных напряжений на больших перегонах и участках пути.Кроме того, при испытаниях мостовых конструкций, в особенности сварных, прибор может быть использован для определения напряжений без нарушения целостности конструкции,Предмет изобретенияУстройство для определения магнитным методом напряжений в стальных деталях без необходимости их разрушения, содержащее постоянный магнит, измерительный зонд с пермаллойным сердеником и электронную измерительную аппаратуру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его точности, в нем применена селективная электронная аппаратура, пропускающая только вторую гармонику питающего зонд тока и содержащая электронный осциллограф для определения фазы, а также ламповый вольтметр для определения амплитуды напряжения второй гармоники,120670 фиг.4 Комитет по делам изобретенидактор Л, Г. Годандский л. Поди, к печ. 871-59 Зак, 3863 Тираж 870 Цена 50 ко пография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ССС Москва Петровка, 14Информационно-издательскиОбъем 0,34 п. л,открытий при Совете Министров СССРГр. 172