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

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 01 4 27 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 21) 3421008/2522) 13.04,82(71) Ярославский ордендена Октябрьской Революзавод.8)1976,1,видетельствоб 01 М 27/8 щеека изм разме Yреобр точно ноида ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ(57) 1, Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изделия, измеряют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого иэделия, о т д и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, перед намагничиванием из. делия многократно перемагничивают Yеременным током до насыщения по гисте резисным циклам, намагничивание производят последней полуволной этого тока, магнитную проницаемость измеряют ;в переменном магнитном поле одно временно с измерением остаточной намагниченности, суммируют полученныесигналы, после чего и сравнивают резулыаты измерения,2. Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, содержа щее блок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок измерения магнитной проницаемости, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено; датчиком положения торца изделия, блоком задержки сигналов, подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и блока измерения и магнитной проницаемости соответственно, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором, и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика положе-. ния торца изделия и выходом - ;с треть- Е им входом блока задержки сигналов, :а блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора, соленоида, тиристора, подключен- Сф ного управлаощим электродом к выходу СЛ блоке управления, а также диода, под- СЛ кдюченного встречно-параллельно тиристо ( Рув 3 ееф Устройство по ц, 2, о т л и ч а юс я тем, что преобразователь бло ерения магнитной проницаемости щен коаксиально с соленоидом, а азователь блока измерения оста- намагниченности выполнен с маговодом, размещенным у торца солеИзобретение относится к неразрушаю-,щему контролю качества иэделий иэ ферромагнитных сталей элеквромагнитнымметодом и может быть использовано дляконтроля качества их термической обработки.Известен способ электромагнитногоконтроля качества термической обработкиферромагнитных изделий, заключающийсяв том, что намагничивают изделие, из- Юмеряют остаточную намагниченностьипо ней определяют качество термическойобработки 1 .Однако данный способ характеризуется . низкОЙ достоверностью кОнтропя что 15связано с неоднозначной зависимостьюостаточной намагниченности иэделия скачеством его термической обработки,Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ электромагнитного конт.20роля качества термической обработкиферромагнитных иэделий,1 заключающийсяв том, что намагничивают контролируемоеи образцовое изделие, измеряют их остаточную намагниченность и магнитную 25проницаемость, сравнивают каждый результат измерения параметров образцовогои контролируемого изделий и определяюткачество термической обработки контролируемого изделия 2 .30Устройство для электромагнитногоконтроля качества термической обработ. ки ферромагнитных иэделий содержитблок намагничивания, последовательносоединенные блок измерения магнитнойпроницаемости и первый индикатор, атакже блок измерения остаточной намагниченности и второй индикатор 121,Недостаток известного способа иустройства сОстОит в низкОЙ достоверносфе 40ти и производительности контроля. Этосвязано с влиянием предварительногосостояния изделия и с неоднозначной зависимостью магнитной проницаемости и остаточной намагниченности изделия с его ,45термической обработкой. Кроме того,раздельное измерение. остаточной намагниченности и магнитной проницаемостиизделия, а также оценка результатовконтроля по двум параметрам дополнительно снижает достоверность контроляи его производительность,На фиг. 1 изображена схема устройства дпя электромагнитного контроля качества термической обработки; на фиг. 2, 3 и 4 - .Соответственно зависимости магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и результатирующего сигнала преобразователей от температуры отпуска изделий.Устройство содержит блок намагничивания изделия, выполненный в виде последовательно соединенных конденсатора 1,Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля.Поставленная цель достигается тем, 55 что согласно способу электромагнитного контроля качества термической обрабогки ферромагнитных изделий, заключающе муся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изцелия, иэмеря ют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качествотермической обработки контролируемогоизделия, перед намагничиванием изделиямногократно перемагничивают переменным током до насыщения по гистерезионым циклам, намагничивание производятПОСЛЕДНЕЙ ПОЛУВОПНОЙ ЭТОГО тоха, магнитную проницаемость измеряют в переменном магнитном поле одновременно сизмерением остаточной намагниченности, суммируют полученные сигналы, после его и сравнивают результаты измерения.Устройство для электромагнитногоконтроля качества термической обработкиферромагнитных изделий, содержащееблок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок измерения магнитной проницаемости и индикатор, снабжено датчиком положения торцаиэделия, блоком задержки сигналов,подключенным первым и вторым входамик выходам блока измерения остаточнойнамагниченности и блока измерения магнитной проницаемости соответственно,сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором; иблоком управления, соединенным входомс выходом датчика положения торца изделия и выходом - с третьим входомблока задержки сигналов, а блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора, соленоица, тиристора, подключенного управляющим электродом с выходом блока управления, а также диода, подключенноговстречно-параллельно тиристору,При этом преобразователь блока измерения магнитной проницаемости размещен коаксиапьно с соленоидом, а преобразователь блока измерения остаточнойнамагниченности выполнен с магнитопроводом, размещенным у торца соленоида.3 10 соленоида 2 и тиристора 3, а также на раллельно встречно включенного с послед ним диода 4, блок измерения остаточной намагниченности, выполненный в виде ферряонда 5 распОложенного на магии топроводе 6, размещенного у торца соленоида 2, и амплитудного селектора 7, подключенного входом к феррозонду 5, блок измерения магнитной проницаемости; выполненный в виде коаксиальных с со. леноидом 2 возбуждаюшей обмотки 8 и измерительной обмотки 9, последовательно соединенные блок 10 задержки, подключенный первым и вторым входами ,к измерительной обмотке 9 и выходу амплитудного селектора 7 соответственно, сумматора 11 и индикатора 12, последовательно соединенных датчика 13 положения торца изделия и блока 14 управления, последний подключен выходом к управляющему электроду тиристо. ра 3 и третьему входу блока 10 задержкиПараметры конденсатора 1 и соленоида 2 выбираются таким образом, чтобыобразованный ими колебательный контур входил в резонанс при размещении контролируемого изделия 15 в соленоиде в рабочем положении, показанном на фиг. 1.Устройство работает следуюшим образом.По мере внесения изделий 15 внутрь соленоида 2 оно многократно перемщъничивается по гистерезисным циклам с частотой питающего тока. Одновременно вследствие явления резонанса напряжений ток в обмотке соленоида 2 возрастает и достигает максимального значения при нахождении изделия 15 в ра бочем положении. В этот момент срабатывает датчик 13 положения горца иэделия 15, вьщаюший сигнал на блок 14управления, который выключает тирисм тор 3 и блок 10 задержки сигналов.При выключении тиристора 3 прекраша. ется подача переменного тока на соленоид 2, а его последняя полуволна,35501 4пропускаемая диодом 4 и проходяшаячерез соленоид 2, заряжает конденсатор 1. После этого ток в колебательномконтуре прекращается и изделие остается намагниченным побледней полуволной переменного тока максимальногозначения и заданной полярности,Блок 10 задержки сигналов посленамагничивания изделия в соленоиде 210 подключает блок измерения остаточнойнамагниченности изделия 15 с амплитудным селектором 7 и блок измерениямагнитной проницаемости изделия навход сумматора 11, который вьщает ре 15 зультатируюший сигнал на индикатор 12,.При удалении изделия 15 иэ усгройства датчик 13 положения торца изделия в устройстве выдает сигнал наблок 14 управления, а последний выкло 20 чает блок 10 задержки сигналов и вклю.ечает тиристор 3, и по соленоиду 2 вновьпротекает переменный ток, соответствующий максимальному значению, По мереудаления изделия из устройства в резуль 25 тате нарушения резонанса напряжениЯ токв соленоиде 2 уменьшается, а изделиепосле его удаления из устройства полностью размагничивается,При раздельном анализе каждой изЗО получаемых в процессе измерения зависимостей, показанных на фяг.2 и 3,не удается однозначно оценигь качествотермической обработки иэделия, в данномслучае темпейатуры отпуска 1 длясталей типа 40 ХН 2 МА,35 На фиг. 4 изображена кривая, выражающая изменение результатируюшегосю:нала, формируемого в устройстве, 4 позволяющая Однозначно Оценить качество термической обработки изделий вовсем интервале температур Отпуска.Таким образом, .достигается повышение достоверности контроля и его производительности благодаря однозначности получаемых результатов и возможности измерений за один цикл с автоматической установкой режимов контроля.аз .5824/45 Тираж 873 ВНИИПИ Государственного комитета С по делам изобретений и открыти 113035, Москва, Ж, Раушская