Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления

СВОЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1 Э 11 6984 1 11 27 9 НИ ЕТЕПЬСТ ВТОРСНОМ циентом ретения контрол циентом большим козф ния. Цель из разма - пов изде гничива достоверност большим козф ния. По мере и с гничиваия внутр перемаг размиздел внесения соленои многократ клам ов едствие явлен менно в напряже возраст значени зонанс ток в обмотке с и достигает мак оид альногия в и нахождени ызв осгнич тивныи уектор 6 носится к неразру может быть исполь качества термоитных изделий с то ропорц о прое и 4 ь ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБ(71) Минский филиал Всесоюзного научно-исследовательского конструкторско-технологического института подшипниковой промышленности(56) Авторское свидетельство СССРФ 1035501, кл. С 01 11 2782, 1983.(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВОДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение отшающему контролю изовано для контроляобработки ферромагн ничивается по гистерезиснь с частотой питающего тока рабочем положении. Сигнал циклическим изменением н ти, поступает через селе литель 5 и синхронный де запоминается пиковым дет выходной сигнал которого нален амплитуде, фазе, л1326984 высшей гармоники на выбранную оськонтроля. Кроме того, сигнал с измерительной катушки 3 поступает на преобразователь 13 среднего значениянапряжения и запоминается пиковым детектором 14., При срабатывании датчика 20 положения изделия прекращаетсяподача переменного тока на сопеноид2 и изделие остается остаточно намаг"ниченным последней полуволпой переменного тока максимапьного значенияв заданной полярности. Сигналы с выИзобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества термообработки ферромагнитных изделий с большим коэффициентом размагничивания.Цель изобретения - повышение достоверности контроля изделий с большим коэффициентом размагничивания, например шаров, за счет ослабления влияния на результаты контроля таких мешающих Факторов, как вариация размеров изделия, изменения напряженности поля вариация магнитныл свои.тв изделия.Яа чертеже представлена схема устройства для электроматиитного контротя качества термической обработки ферромагничных изделииресъти" зующего способ.Устройство соцержит блок 1 намагничивания-размагничивания, связанньгй с соленоидом 2, измерительную катушку 3, расположенную коаксиально с соленоидом, канал 4 амплитудно-Фазовой селекции, выполненный в виде последовательно соединенных селективного усилителя 5, синхронного детектора б с фазовращателем и запоминающего пикового детектора 7, блок 8 оценки коэрцитивной силы и последовательно соединенные блок 9 задержки сигналов, вычислительно-логический блок 10 и индикатор 11. Устройство также содержит блок 12 отстройки от влияния мешающих факторов, состоящий иэ последовательно соединенных преобразователя 13 среднего значения напходов запоминающих пиковых детекторов 14,7 и 24 поступают на вычислительно-логический блок 1 О, которыйвыдает результирующий сигнал на индикатор 11. Благодаря одновременномуизмерению обоих параметров обеспечивается высокая чувствительность какв области недогрева, так и перегрева,исключается возможность попаданиянезакаленных изделий с низкой твердостью в область годных изделий.1 ил. 2 с, и 4 з.п. Ф-лы. ряжения, запоминающего пикового детектора 14 и двух детекторов 15 и16 отношений, вход преобразователя13 среднего значения напржкения связан с измерительной катушкой 3, вторые входы детекторов 15 и 1 б отношепий связаны с выходами канала 4 амплитудно-Фазовой селекции и блока 8оценки коэрцитивной силы соответсто венно, а выходы - с блоком 9 задержки сигналов,Блок 1 намагничивания-размагничивания выполнен в виде последователь"но соединенных конденсаторов 17, ти 15ристора 18, параллельно-встречновключенного с последним диода 19, атакже последовательно соединенныхдатчика 20 потожения изделия и узла21 управления, выход которого связанс управляющим входом тиристора 18.Блок 8 оценки коэрцитивной силы выполнен в ниде последовательно соединенных магниточувствительного элемен 25та 22, усилителя 23 и запоминающегопикового детектора 24.Способ осуществляется следующимобразом.Многократно перемагничивают изделие по гистерезисным циклам, йа-магничивают иэделие, оцениваюткоэрцитивную силу материала изделия, измеряя, например, остаточную намагниченность изделия, покоторому определяют его качество,35 в процессе перемагничивания изделияв переменном магнитном поле преобра"зуют изменения магнитного потока индукции, вызванные циклическим измене 13269845 10 15 20 25 30 35 40 55 нием намагниченности изделия, в электрический сигнал и о качестве изделия судят с учетом его параметров, Измеряют выбранный параметр электрического сигнала, сравнивают его с установленным для данного типа изделий уровнем и, если он превьппает его, контроль ведут по этому превьппению, в противном случае - по величине остаточной намагниченности изделия. В качестве информативного параметра целесообразно использовать высшую гармоническую составляющую сигнала. Для этого выделяют высшую гармоническую составляющую электрического сигнала, преобразуют ее в постоянное напряжение и о качестве судят с учетом его величины. Для упрощения реализации подавляют первую гармоническую составляющую, определяют среднее значение высших гармонических составляющих электрического сигнала и о качестве изделия судят с учетом его значения.Для отстройки от влияния мешающих факторов дополнительн 6 определяют среднее значение электрического сигнала и о качестве изделия судят по значению отношения информативного параметра к величине среднего значения электрического сигнала.Устройство для осуществления способа работает следующим образом.По мере внесения изделия внутрь соленоида 2 оно многократно перемагничивается по гистерезисным циклам с частотой питающего тока. Одновременно вследствие явления резонанса напряжений ток в обмотке соленоида 2 возрастает идостигает максимального значения при нахождении изделия в рабочем положении.Сигнал с измерительной катушки 3, вызванный циклическим изменением намагниченности, поступает на селективный усилитель 5, далее на синхронный детектор 6 и запоминается пиковым детектором 7 канала 4 амплитудно-фазовой селекции. В зависимости от настройки синхронного детектора 6 его выходной сигнал пропорционален амплитуде, фазе либо проекции высшей гармоники на выбранную ось контроля. Кроме того, сигнал с измерительной катушки 3 поступает на преобразователь 13 среднего значения напряжения и запоминается пиковым детектором 14. Далее срабатывает датчик 20 положения изделия, выдающий сигнал на узел 21 управления, который выключает тиристор 18. При выключении тирнстора 18 прекращается подача переменного тока на соленоид 2, а его последняя полуволна, пропускаемая диодом 19 и проходящая через соленоид 2, заряжает конденсатор 17. После этого ток в колебательном контуре прекращается и изделие остается остаточно намагни" ченным последней полуволной переменного тока максимального значения в заданной полярности, Сигналы с выхо-, дов запоминающих пиковых детекторов 14,7 и 24 поступают на детекторы 15 и 16 отношений и далее на блок 9 задержки сигналовБлок 9 задержки сигналов после намагничивания изделия в соленоиде 2 подключает блок 8 оценки коэрцитивной силы и канал 4 амплитудно-фазовой селекции через детекторы 15 и 16 отношений на вычислительчо-логический блок 10, который выдает результирующий сигнал на индикатор 11.Таким образом благодаря одновре" менному измерению обоих параметров обеспечивается высокая чувствительность как в области недогрева, так и перегрева, исключается возможность попадания незакаленных изделий с низкой твердостью в область годных иэделий, что обеспечивает высокую достоверность контроля.Кроме того, среднее значение электрического сигнала, вызванного циклическим изменением намагниченности, пропорционально максимальному магнитному моменту шара (изделия), который в свою очередь пропорционален объему, напряженности поля и практически не зависит от магнитных свойств изделия, а следовательно, и его структуры. 45 Поэтому при оценке качества изделийпо отношению названных информативных,параметров к среднему значению сигнала обеспечивается ослабление влияниятаких мешающих факторов, как вариа 50 ция размеров изделия и напряженностиполя, что также повьппает достоверность контроля,Формула и з о б р е т ения 1. Способ электромагнитного конт" роля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающий" ся в том, что многократно перемагни1326984 тель среднего значения напряжения,вход которого соединен с измерительной катушкой, второй запоминающийпиковый детектор и первый детекторотношений. второй вход которого подключеп к выходу первого запоминающего пикового детектора, а также второй детектор отношений, первый вход которого соединен с вьгходом второго пикового детектора, а второй вход - с выходом блока оценки коэрцитивности, а выходы первого и второго пиковых детекторов соединены с входами блока задержки,Составитель И,КесоянТехред Л. Олийнык Корректор И.Муска Редактор М.Петрова Тираж 776 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5 Заказ 3381/39 Производственно-полиграФическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 чивают изделие по гистерезисным циклам, намагничивают изделие и, измеряя, например, остаточную намагниченность иэделия, оценивают коэрци-.тивность материала изделия, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения достоверности коптропяизделий с большим коэФФициентом размагничивания, в процессе перемагничивакия иэделия преобразуют изменения магнитного потока индукции вэлектрический сигнал, а качествотермической обработки определяют анализируя совместно полученный электрический сигнал и коэрцитивность материала.2. Способ по п,1, о т л и ч а ю "щ и й с я тем, что используемый в качестве инФормативного параметра электрический сигнал сравнивают с уста. -новленным для данного типа изделийуровнем, в случае превышения сигналом уровня контроль ведут по вслпчи"не инФормативного параметра, а в про-,тивном случае - по величине остаточной намагниченности,3, Способ по пп.1 и 2, о т,п и -ч а ю щ и й с я тем, что в качествеинФормативного параметра использущтЗОвысшую гармоническую составляющуюэлектрического сигнала.4. Способ по пп.1 и 2, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что в качесвеинФормативного параметра используютсреднее значение высших гармонических составляющих электрического сигнала. 5. Способ по пп,1-4, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что определяют,Я среднее значение электрического сиг нала, а качество изделия определяютпо отношению ипФормативного параметра к величине среднего значения электрического сигнала,б. Устройство для электромагнитного контроля качества термическойобработки Ферромагнитных изделий, содержащее блок намагничивания-размагничивания с соленоидом, измерительную катушку, установленную коаксиально соленоиду, блок оценки коэрцитивности и последовательно соединенные блок задержки, вычислительно-логический блок и индикатор, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено каналом амплитудно-Фазовой селекции, состоящим из последовательносоединенных селективного усилителя,вход которого соединен с измерительной катушкой, синхронного детекторас Фазовращателем, второй вход которого соецинен с измерительной катушкой, и запоминающего пикового детектора, и блоком отстройки от влияниямешающих Факторов, включающим после,цовательно соединенные преобразова