Способ неразрушающего контроля цилиндрических изделий

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУ БЛИН 1293624 И 27/9 ВУ неразГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ САНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электродвигателей Производственногообъединения"Укрэлектромаш"(56) Авраменко А,А Друков В.А.,Себко В.П., Тюпа В.И. Измерение удель.ной электрической проводимости цилиндрических изделий. - Дефектоскопия, 1984, У 6, с, 79-84,(54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ(57) Изобретение относится крушающим методам контроля и можетбыть использовано для измерения радиуса и удельной электрической проводимости неферромагнитных цилиндрических изделий. Цель изобретениярасширение функциональных возможностеи за счет одновременного измерения двух параметров цилиндрического изделия. Катушками Гельмгольцасоздают однородное поперечное магнитное поле, устанавливают на одинаковом расстоянии Хо от продольнойоси катушек Гельмгольца (КГ) двеидентичные измерительные катушки,размещают контролируемое изделиетак, чтобы его ось совпадала с продольной осью КГ, измеряют разностьфаз ( вносимой и начальной ЭДС измерительной катушки, амплитуды начальной ЭДС Ео и суммы вносимых ЭДС Есизмерительных катушек. По предварительно построенным зависимостямХ(с) и К = 3 Е /Е, = Е(ср), где 9норм-фактор, определяют значенияобобщенного параметра Х и нормированной амплитуды К, и, используя указанные значения, определяют радиус Р и удельную электрическую проводимостьиэделия,3 ил.Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может бытьиспользовано для определения структурных и геометрических характеристик цилиндрических изделий, выполненных из немагнитных металлов,Цель изобретения - расширениефункциональных возможностей эа счетизмерения также радиуса изделия.На фиг. 1 изображена схема устрой.ства для реализации предлагаемогоспособа, на фиг, 2 - график зависимости обобщенного параметра Х от фазовогоугламежду вносимой ЭДС Е15и начальной ЭДС, равной ЭДС вторич -ной обмотки взаимоиндуктивности Е;на фиг. 3 - графическая зависимостьамплитуды нормированной ЭДС К от величины фазового угла (20Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит катушки 1 Гельмгольца. использованные для созданияоднородного поперечного магнитногополя, проводящее немагнитное изделие2, размещенное таким образом, чтобыего ось совпадала с продольной осьюкатушек Гельмгольца, а магнитное полебыло направлено перпендикулярно егооси, измерительные катушки 3 и 4,установленные на одной оси диаметрально противоположно относительнообразца, катушки 5 и 6 вэаимоиндуктивностей, генератор 7, вольтметры8 и 9 и фаэометр 10, Измерительнуюсхему настраивают таким образом, чтобы в отсутствии изделия 2 при однойи той же величине тока в катушках 1Гельмгольца и в первичных обмоткахкатушек 5 и 6 взаимоиндуктивностей40ЭДС измерительных катушек 3 и 4 ивторичных обмоток катушек 5 и 6 вэаимоиндуктивностей были одинаковыми.Определение радиуса и удельной электрической проводимости цилиндри-, 15 ческого изделия проводят следующим образом.Генератором 7 устанавливают частоту возбуждающего поля. Вольтметром 8 измеряют ЭДС Е вторичной обмотки катушки 5 взаимоиндуктивности, авольтметром 9 - ЭДС Е , равную сумме ЭДС двух пар встречно включенных измерительных катушек 3 и 4 и вторичных обмоток, катушек 5 и 6 взаимоиндуктивностей. Фазометром 10 измеряют фазовый угол между ЭДС Ес и ЭДС одной пары встречно включенных измерительной катушки 4 и вторичной об мотки катушки 6 взаимоиндуктивности, По величине измеренного угла ( иэ графической зависимости (фиг, 2) находят величину обобщенного параметра Х, Для этого же значения у из графика (фиг. 3) определяют величину амплитуды раэностной нормированнойЕЭДС К = Я -, где- форм-фактор,о равный 1(1)2(К/а) 1- 7= --о где К - радиус изделия; а - средний радиус измерительной катушкиХ - расстояние от оси изделия доосередины измерительных катушек 3 и 4, равное Х с = Х 1/2,где Х - расстояние междусерединами измерительных катушек 3 и 4,Используя выражение (1), а такжеизмеренные и найденные величины, определяют радиус К цилиндрического иэделия 2 а ЕсК Величину удельной электрическойпроводимости 5 изделия 2 находят,пользуясь выражением для обобщенногопараметра Х = Е ,р,биВ этом случае величина удельной электрической проводимости немагнитного ( юг= 1) проводящего цилиндрического изделия 2 определяется при заданной круговой частоте возбуждаю щего поля иэ выражениягде- магнитная постояннаяП р и м е р . Образец изготовлениз сплава меди. Измеренные величины:а = 11,3 10м, Х = 22, 5 10м,а = 110, с = 35,0, Е, = 0,1135 В,Е = 0,0846 В,Из графической зависимости (фиг.2) для иэмеренногос находим Х = 3,05,а иэ графика (фиг, 3) определим, что12936К = 2= 1 246. Используя выраЕЕожение (2), найдем радиус цилиндрического изделия 2, равный К=18,95х 10- м, Подставляя это значение К в 5 формулу (3), определим удельнуюэлектрическую проводимость изделия 2 6 = 5,96 10 См/м. Измерение радиуса изделия микрометром составило 18,99 ф 10м, а величины 6 , измерен ной мостовым методом (класс точности 0,2) - 6,04, При этом погрешности измерений К и 6 соответственно составляют 0,27. и 1,3 Х.15Формула изобретения Способ неразрушающего контроля цилиндрических изделий, заключающийся в том, что создают однородное по 20 перечное магнитное поле с помощью катушек Гельмгольца, устанавливают измерительную катушку на фиксированном расстоянии Х от продольной оси као25 тушек Гельмгольца так, чтобы ее плоскость быпа перпендикулярна направ,лению распространения магнитного поля, определяют амплитуду начальной ЭДС Е измерительной катушки, разо30 мещают контролируемое изделие так, чтобы его ось совпадала с продольной осью катушек Гельмгольца, измеряют разность с фаз вносимой и начальной ЭДС измерительной катушки и по пред а Ес средний радиус измерительных катушек;частота магнитного поля;магнитная постоянная; где а х кала б 24 4варительно построенной зависимостиХ(ч) определяют значение обобщенного параметра Х, с учетом которого определяют удельную электрическую проводимость изделия, о т л и ч а ю - .щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей засчет измерения также радиуса иэделия,на расстоянии 2 Х от первой измерительной катушки и параллельно ей размещают идентичную вторую измерительную катушку, измеряют амплитуду Ессуммы вносимых ЭДС измерительных катушек, по предварительно построеннойзависимости нормированной амплитудыК =Е /Е от с, где 9 - форм-фактор, определяют значение К, соответствующее измеренной фазе, а радиусК и удельную электрическую проводимость б изделия определяют из соотношений1293624 7,6 Составитель А,Тычининевин Техред В.Кадар Корректо едактор рол 379/48 Тираж ВНИИПИ Государствепо делам изобрет 113035, Москва, Ж 77ногоний и5, Ра Подписноетета СССР Зака ткрытии ская наб., д. 4/5Проектная, 4 жгор Производственно-полиграфическое предприят