Способ измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах

Способ измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБЪЕКТАХ, заключающийся в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным полем, измеряют текущий параметр е ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину параметра е- 8 для определения величины механических напряжений б о тличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительно с помощью представительной выборки контрольных. обр азцов получают семейство зависимостей ((J) и определяют по ним семейство зависимостей ле е

1 зад С 01 N 27/83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCMOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3604578/25-28 (22) 13.06.83 (46) 23.09.84, Бюл. 0-* 35 (72) В.Е.Шатерников, А.А.Штин, А.И.Соколик и В.В.Плешаков (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Ижевский механический институт (53). 620. l79.14(088.8) (56) 1. Добнер Б.А. и др. Исследование напряженных состояний в конструкционных сталях методом магнитного шума. — В кн. Эффект Баркгаузена и его использование в технике.

Ижевск, 1977, с. 140.

2. Патент США Ф 3427872, кл. С 01 R 33/12., 1969. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ОБЪЕКТАХ, заключающийся в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным полем. измеряют текущий параметр е ЭДС от скачков Баркгаузена и используют полученную величину параметра Р = Р„ для определения величины механических напряжений 6,о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерений, предварительно с помощью представительной выборки контрольных. образцов получают семейство зависимостей е =в(® и определяют по ним семейство "-ависимостей де=а (ф) где ь Ф вЂ” приращение параметра а

ЭДС для ряда значений 0 при фиксированном изменении А р приложенных к контрольным образцам усилий Р, затем прикладывают к контролируемому I объекту усилие Р = ь, регистрируют изменение ье параметра е и по полученному результату, а также предварительно полученному семейству зависимостей 8 e(6) ьв=еф) Я

1 ЪФ и величине t определяют величину g в объекте контроля.

1114938

Изобретение относится к нераэрушающему контролю и может быть использовано для контроля качества поверхностного упрочнения ферромагнитных деталей.

Известен способ измерения механический напряжений в ферромагнитных объектах, заключающийся в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным полем, регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена и по их усредненной за период характеристике определяют результат измерений (11 .

Недостаток способа состоит в низ10 кои чувствительности контроля, что связано с опредепением результата

1контроля по усредненной характеристике скачков Баркгаузена, слабо коррелирующей с механическими напряже- 20 киями.

Наиболее близок к изобретению по технической сущности способ измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах, заключающийся в 25 том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным полем, регистрируют текущие параметры ЭДС от скачков

Баркгаузена и по ним определяют вели-30 чину механических напряжений G L 2 Л.

Однако известный способ не обладает требуемой точностью измерений, что связано с сильным влиянием химического состава материала контроли-З5 руемого объекта на результаты измерения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу измерения механических напряжений в ферромагнитных объектах, заключающемуся в том, что перемагничивают контролируемый объект периодически изменяющимся магнитным. полем, измеряют те- кущий параметр Р ЭДС от скачков

Баркгаузена и используют полученную величину параметра е»р„ для определения величины механических напряжений 6, предварительно с помощью представительной выборки контроль-ных образцов получают семейство зависимостей е =еЯ) и определяют по ним семейство зависимостей д е е Я), где д е — приращение параметра ЭДС для ряда значений 6 при фиксированном изменении д Р приложенных к контрольным образцам усилий Р, затем прикладывают к контролируемому объекту усилие P = д Р, регистрируют изменение де параметра Е и по полученному результату, а также предварительно полученному семейству зависимостей

Е еЯ), дЕ =Е((;) и величине Р определяют величину Q в объекте контроля.

На фиг. t показана структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, на фиг.2 семейство зависимостей P=- e(Q) для трех различных образцов 1-3; на фиг.3 — семейство зависимостей д .= = e () для трех значений О .5,3

Устройство, реализующее способ, содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, электромагнитный преобразователь 2, включающий возбуждающую 3 и измерительную 4 обмотки, усилитель 5, блок 6 измерения текущего параметра е ЭДС, первый. блок 7 нелинейности, подключенный управляющим входом через последовательно соединенные блок 8 измерения приращений параметра р и второй блок 9 нелинейности к выходу усилителя 5, и индикатор 10.

Способ реализуется следующим образом.

Предварительно с помощью представительной выборки контрольных образцов получают семейство зависимостей

e = 9 (3) (фиг.2) и определяют по ним семейство зависимоСтей ье = q.ф ) (фиг.3) при фиксированном изменении д P приложенных к образцам усилий P.

Ы соответствии с полученными зависимостями настраивают первый блок 7 нелинейности, воспроизводящий семейство зависимостей на фиг.2, с переходом от одной кривой семейства к другой по сигналу, задаваемому на управляющий вход первого блока 7 нелинейности. Второй блок 9 нелинейности настраивают в соответствии с зависимостями д = (ф). Затем размещают контролируемый объект 11 в электромагнитном преобразователе 2, перемагничивают контролируемый объект 11 периодически изменяющимся магнитным полем и измеряют величину текущего параметра е = e„ ЭДС, индуцированной в измерительной обмотке 4 скачками Баркгаузена. Изме3 рение е выполняется блоком б из;мерения текущего параметра е ЭДС например, ее амплитуды. После измерения е прикладывают к контролируемому объекту 11 усилие Р =4Р и регистрируют с помощью блока 8 измерения приращений параметра р изменение ке =e,— е, где 0 — новое .значение параметра е=е, при воздействии нагрузки P на контролируемый объект 11. Полученная таким образом величина Е поступает на вход второго блока 9 нелинейности, который в соответствии с предварительно полученными кривыми л е е (у) формирует управляющее напряжение.

Последнее, поступая на управляющий вход с первого блока 8 нелинейности, задает в нем соответствующую

1 14938 переходную характеристику. По этой характеристике в соответствии с входным напряжением первого блока 8 нелинейности формируется выходное напряжение, поступающее на индикатор 10 и являющееся мерой механических напряжений 6 в контролируемом объекте. Рекомендуется в качестве нелинейных элементов использовать элеЩ менты с квадратичной зависимостью, например микросхемы 140 МАI.

Предлагаемый способ измерения механических напряжений в ферромагнит15 ных объектах, позволяет исключить влияние химического состава объектов на результаты контроля, что определяет повьцренную точность измерений этого способа.

1114938 чу г.,7

Составитель П.Шкатов

Техред И.Асталош .

Корректор B.Áóòÿãà

Редактор Р.Цицика

Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6759/29

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4