Способ контроля напряженного состояния в металлоизделиях и устройство для его осуществления

/8 1)5 6 ы СУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ И ГКНТ СССР 96 ууЩЩдр ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1350592, кл, 6 01 М 27/83, 1986.(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ НАПРЯЖЕННОГОСОСТОЯНИЯ В МЕТАЛЛОИЗДЕЛИЯХ ИУСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение относится к неразрушающему контролю напряженного состояния вдеталях методом магнитных шумов. цельизобретения - повышение точности контроля за счет повышения чувствительности регистрируемого параметра к изменениюнапряжений в зонах изделия, Контролируемую деталь перемагничивают низкочастотным электромагнитнь 1 м полем, Регистрируют возникающую при этом в высокочастотном спектре ЭДС магнитных шумов в течение определенного временного интервала. Начало временного интеовала совмещают с началом перемагничивания, а конец - с моментом достижения максимального значения ЭДС магнитных шумов, В блоке 7 деления определяется параметр отношения ЭДС магнитных шумов за полупериод перемагничивания к величине этого временного интервала, Числитель и знаменатель этого отношения из,".еняуотся при изменениях приложеннЫх напряжений прот;,воположиым образам и рег.стрируются с помощью соответственно генератора 1 тока низкой частсты, усилителя 2 мощности, индукционного преобразователя 3, усилителя 4, детектора 5, аналого-цифрового преобразователя 6 и генератора 17 тактовых импульсов, компаратора 11, ВЯ-триггера 12, семы И 13 и счетчика 14 импульсов."В блоке 7 деления осуществляется нормировка ЭЦС магнитного шума к временному интервалу его максимального значения, 2 с. ь 1 з,п, ф-лы, 3 ил,,).мь) 4 13, 1:; ка 7 дег.;ьния и аналого-цифрэво-; преобразователя б, Выход комгаратораг 11 Д 1;Г)ЮЧ;.1 К В(ЭДУ анаЛОГО-ЦифРОВОГО Г 1)8; 1 эоачователя б вь ход которого подкгло:-1 к второ;" входу КО)мутатора 8, Второй ВцхоД ко н)Утсс;ГОР 8 Г)Дключен к втоРомУ ВХО Вь ьь ИЛь,ь И КВТОРаСьг:НОС ., СПОСОба КОНтрОЛя НаПряж, 1- Нг, ".ОС)ОЯНИт: ЗаКЛЮЧВЕтСЯ В тОМ, ЧтС В111 )ОРМ:)т)ЛВНС 1 ГО В Ь)ь)ИРЭЮТ ПВРс),"ьг)(сьс.,ьотЛ Пгьл. 1 ООТ 1 ЕТСТ ВУ)ОЩВМУ ",ьськИ)ьььгЛЬ)ОМ., НЛЭГНИ"10 М" )ЭуьЛь, И ТЕМсгл:льНЬ 1" г 1 Ль 1)на ."ьь)вксв 1 Льс)8ь - ь.ь г)И и ьь 1 И Че Нь) ь 1 ь ь 1ь ) а 5 10 ЛН 20 25 30 35 д 14 ь 5 50 скорость протекания процесса перемагничивания. Г 1 ри сканировании изделия индукционным преобразователем регистрируется максимальное значение у 1), которое соответствует зоне изделия с наибольшей Величиной напряжений и склонной к тре.цинообразованию.Устройство работает следующим образом,Генератор 1 через усилитель 2 мощности создает в перемагничивающей обмотке (не показана) индукционного преобразователя 3 ток треугольной формы, перемагничивающих (зпюра 18, фиг. 2) зону контроля изделия (не показано), Возникающие при перемагничивании изделия сигналы магнитного шума регистрируются измерительной катушкой(не показана) преобразователя 3, усиливаются усилителем 4, и в виде напряжения О 2 19, огибающая Оз 20 которого выделяется детектором 5, сигнал поступаетнааналогснцифровой преобразователь б, обеспечивающий формирование кода пропорционально максимальному значению ЗДС магнитного шума за полупериод перемагничивания,Временной интервал формирует следующим образом: в момент То перехода нулевого значения поля перемагничивания Н (зпюра 18) срабатывает компаратор 11 и передним фронтом своегс сигнала О 5 22 опрокидцваег ЯЯ-триггер 12 и схему И 13, на другой вход которой поступают импульсы О 7 24 с генератора 17, запускаю)цие работу счетчика 14 и синхронизирующее работу блОКОВ б И 7, КОНЕЦ ВрЕМЕНг)ОГО ИНТерваЛа синхронизируют с момента Т)л достижения ЗДС магнитных шумов максимального значения Оз 20. В блоке 15 напряжение Оз с детектора дифференцируется Оя 21 и в момент перехода напряжением Ол нулевого значения опрокидывает компаратор 18 и триггер 12, формируя задний фронт напряжения Ов 23. В счетчике 14 и блока 7 записывается код числа импульсов генератора 17, пропорциональный длительности временного лнтервага ЬТ= м-Т 0(зпюра 15) В момент максимума ЗДС магнитного шума (время Т)л) Оз 20 код напряжения Оз (Ом) считывается в блоке 7 деления, В котором осуществляется деление величины максимума ЗДС магнитных шумов Он)ш" за полуцикл перемагничивания на величину временного интервала йТ. Результат деления в аиде параметра Отношений поступает на коммутатор 8 и далее на индикатор 10,При сканировании преобразователем 3 поверхности изделия ггарзметр отношений 1 ьь меняется, так как меняется величина напряжений в различных Онах изделия. ПоМакси(лальному ЗНачЕНИЮ ПдрдмЕГрз )щах определя(от зону изделия с наибольшими напряжениями и, следовательно, склонну(о к трещинообразованию, В этом случае коммутатор 8 подключает индикатор 10 через блок 9 заполнения максимума и на индикГоре регистрируется максимальное значение Г 13 рэметра отношений после сканирования преобразователем всех зон контролируемого изделия,В устроЙстве также предусмотрен режим регистрации величины ЗДС магнитных шумов за полуцикл перемагничивания (3 на, и ее максимальной величины 0(ц"а", полезной при контроле изделий с высоким уровнем неоднородности напряжений в зоне, КОГда ЧуВСтвитЕЛЬНОСтИ ПараМЕтрОВ (,1 н,(1 иП 1 аХОн 1 достаточно для выявления склонных к трещинообразованию зон. В этом случае коммутатор 8 подключают выход аналогоцифрового преобразователябнепосредственно киндикатооуиличерез блок 9 запоминания максимума,Гдким образом, в предлагаемом техническом решении повышается точность Выявления зон изделия с высоким уровнем напряжений и склонных к трещинообразоВани(о за счет регистрации болеечувствительного к напряжениям параметра отнов.,:111(й 1/ и "а 1 ахФормула изобретения(пособ контроля нд(1 ряженного со- СТОЯНИЯ В МЕТЭЛЛОИЗДЕЛИЛ:(, ЗВКЛЮчд(ОЩИ(1- ся в, ом. что перемэгн(лчивают их лскальны -; зоны .Оком индукционного преобразова-,е ля, выделяют скачки Баркгэузенэ, Г 1 реобрдзуют их в ЗД(. магнит(дых шумов в течение ВрРме(пОГО интерва 113 и ОпОедРляют Г 1 дрэметр огноше(п я максимума ЭДС магг:,тньгх шумов к Временному интервалу, по которому судят о ".;Зультате контроля, о т л и ч э,ощ и й с я тем. что, с целью повышенияточ(10 сти к 01 лтроля, начало В(1 еменф(0(О н.тервалд совмещают с началом перемагничивания, э конец - ;: моменто(" дос 1 ижения5 максим(мэ ЭДГ.:" эгнитного 01 у;13,2. (пособ и.: е, , О т (1 и ч 3 ю Щ е" й с Ятед 1, чГО скднируют 11 идукционный преОбрэ 30 ваТРЛЬ И рЕГИС 1 рЛруЮТ МаКСИМВЛЬНОЕ ЗНЭ.ение параметра отношен 1 ля,10 3. УстРойство У(Я КОНТРОЛЯ напРЯжед 10 ГО состояния э .е элл 01 лзделиях, содержащеепоследовательно соединеинье Генератортока низкОЙ частоы, "сил 1 тсль 140(щности,индукционный прсобрдзовдтель, усилитель15 и детектор, последовэгел.но соединенныеКОМПдраТОр, Е( )-Тр аг(Ер, СХЕМУ (1 и СЧЕ (1 ИК,ВтОро(л компэрэтсэ, еОдкл(очен(1 ЫЙ к К-Вхо"ДУ Г(д тРиггеРд Ге нсРэтОР тэкто Вых им(1 Уль"сов, подклю енный к второму Входу схемы20 И, и индикатор, о т л и ( а ю щ е е с я тем.чтс, с целью повыьчения точности кон (роля,оно с( дбжено блоком Дифференцирования,Включенным мгжд, Выходом де 1 ектора иВходом второго ко, параторд, и последова 25 тельно соединенными аналого-цифровымПГ 180 брдзОВдтелем, Олоком дРления, коммутдтОООм и бл 01 Ом запоминания максимума.включенными .де 1 к(1 у Вторым Выходом детектойа и Вход, л 1(цнкэ 1 Орэ, и ОвьЙ ком". ) Г 130 гггор подклкчс 11 к Выход, ГенердОрэ10 кэ низкой част(-, ь (1 ь(ход,1 Горо о 1;0(лпэрд оа - к вт;, 0,.1, хо ,;:1:. 10.:-цифре;,ОГОпоеобрэ )г,э 1 еля Р,;:Од Го Г(;р 010 соеднне 1;с Вгооым входом коммутэ 10 рэ, второй и Гре. тий Вьход ГенеОатОО тэ 1;тоых 1 лмпульсовПОДКЛКдЧЕНЫ Соотьв , " ГЕ НГ 1 1( ТРЕТЬЕМУ ВХОду аналого-еде,(родо;: про. Срэзовгтее я ивторому входу блс.:.э деления, которь 1 йТРЕТЬИ 1 Л Вхо, ОМ Г 1 СД(;ЛК ЕН; В,.1 ХОВУ ( ЧРТЧИ 40 ка импульсоэ, В,врой В 1.ь.; к;.Ь(мутатораПОДКЛЮЧЕН К ГТОРО;.:;:;ХОЦУ Н 1.:;Л".КатОРЭ,