Устройство для измерения механических напряжений в ферромагнитных изделиях

Устройство для измерения механических напряжений в ферромагнитных изделиях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ,, содержащее генератор намагничивающего тока, преобразователь , п селективных усилителей , которые соединены входами параллельно преобразователю, и подключенные к выходам селективных усилителей последовательно включенные Ц каналов обработки сигналов и индикаторы , отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено конденсатором , образующим с преобразователем последовательный резонансный контур, генератор намагничивающего тока выполнен в виде генератора негармонических колебаний, его выход подключен к преобразователю и вхоW дам селективных усилителей через конденсатор, а частота резонанса резонансного контура выбрана равной частоте одной из гармоник намагничивающего тока.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

О 3.НЮРОЙ»

РЕСПУБЛИК

09) (И), ур G 01 N 27/72

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И QNPbfTHA н *втаюсномм сииаачгльств и (21) 3311191/25-28

{22) 26.06.81: (46) 23:10.84. Бюл. и 39 (72) Р.К. Гачик, С.А. Климентов, А.Г. Ганская, И.M. Жданов,В.В. Батюк, Н.Н. Худков и В.Л. Будницкий (71) Оренбургский политехнический институт и Киевский политехнический институт (53) 620. 172.21(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N - 272630, кл. G 01 Б 27/90, 1968.

2. Гайдемакин В.С. и др ° Электроиндуктивный прибор для контроляферромагнитных материалов.-В сб.:, Электромагнитные методы контроля °

МДНТП, M., 1969, с. 207 и 211,(прототип). (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ,, содержащее генег. ратор намагничивающего тока, преобразователь, д селективных усилителей, которые соединены входами параллельно преобразователю, и подключенные к выходам селективных усилителей последовательно включенные каналов обработки сигналов и индикаторы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено конденсатором, образующим с преобразователем последовательный резонансный контур, генератор намагничивающего тока выполнен в виде генератора негармонических колебаний, его выход подключен к преобразователю и входам селективных усилителей через конденсатор, а частота резонанса резонансного контура выбрана равной частоте одной из гармоник намагничиьающего тока.

1120234

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля качества изделий и может быть использовано для измерения механических напряжений в сварных, прокатных и литых заготовках и конструкциях из ферромагнитных материалов, Известно устройство для многочастотного контроля качества поверхностно-упрочненных слоев ферромаг- 10 ,нитных материалов, содержащее злектромагниткый преобразователь, переключатель на,11 направлений, П гене.раторов синусоидальных сигналов, каналов обработки сигналов, сум- 1« матор и подключенный к его выходу индикатор (1 .

Данное устройство имеет сложную конструкцию, так как для проведения многочастотного контроля нспользу- 2п ется «1 генераторов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения механических напряжений в ферромагнитньгх из- 2S делиях, содержашее генератор намагкичивающего тока, преобразователь, селективкых усилитючеЙ, которые соединены входами параллельно преобразователю, и подключенные к выходам селективных усчлителей после-дователь1«о включеннь«е «1 каналов обработки сигналов и индикаторы.

Б качестве генератора использован генератор периодических колеба35 ний П-образной формы «а базе несинхронизировакного мультивибратора и преобразователя, подключенного ке« посредств=нно к выходу генератора «?, Однако извест«-.се устройство ке обеспечивает кеобход- .«мои точности контроля, поскольку выходное напряжение мультивибратора имеет разную длительность полупериодов и.,как следствие, низкую стабильность гарМОНИЧЕСКОГО COCTBBH IIBIIPHKEH 1H а при непосредственпом подключении преобразователя к генератору и изменении напряженно-деформированного состояния металла контролируемого изделия и немагнитного зазора между преобразователем и поверхкос=. тью изделия все гармоники сигнала преобразователя изменяются монотокнО и разделить влияние изменении зазора и механических напряжений практически невозможно.

Цель изобретения — повышение точ ности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения механических напряжений в ферромагнитных изделиях, содержащее генератор намагкичивающего тока, преобразователь, 1 селективных усилителей, которые соединены входами параллельно преобразователю, и подключенные к выходам селективных усилителей. последовательно включенные «« каналов обработки сигналов и индикаторы, . снабжено конденсатором, образующим с преобразователем последовательный резонансный контур, генератор памагничивающего тока выполнен в виде генератора негармокических колебаний, его выход подключен к преобразователю и входам селективных усилителей через конденсатор, а частота. резонанса резокансного контура выбрана равной частоте одной .из гармоник намагничивающего тока.

На чертеже приведена. функциональная схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор, включающий релаксатор 1 прямоугольных колебаний синхронизируюший мультивибратор 2 о трансформаторными обрат««1«ми связями и амплитудный ограничитель 3. К выходу амплитудного ограничителя 3 подключены через конденсатор 4 преобразователь 5 и входы и селективпых усилителей 6 соогветствую«««их гармоник счгнала. Преобразователь 5 представляет собой обмотку, размещенную ка магнитопроводе (не показан). К выходу каждого селективного усилителя 6 подключен какал 7 обработки сигналов выделенных гармоник,. 1аким образом, имеется П каналов обработки сигналов.

К выходу ка««дого канала 7 обработки сигналов подключен индикатор 8.

Устройство работает следующим образом.

Релаксатор 1 вырабатывает импульс

НОе напряже««ие прямоуГОльнОй фОрмы и стабильной частоты, под действием которого синхронизируемый мульти†.=.I..=pëòop 2 с грапсформаторными обратными связями создает переменное

«I81Ipяжекие также прямоуГОльной фОр ь«., С выхода мультивибратора 2 получен -oe напряжение поступает на вход амплитуднОГО Ограничителя 3 где стабилизируется по амплитуде.

С выхода амплитудного ограничителя

Составитель И . Кесоян

Редактор А. Козориз Техред N.Tenep Корректор 0. Билак

Заказ 7731/31 Тираж 822 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113036, Москва, Ж-35, Раушская наб ., д . 4 /5

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

3 1120

3 стабильное по частоте и амплитуде переменное напряжение поступает через конденсатор 4 на преобразователь

5 и одновременно на входы селективных усилителей 6 ° Селективные усилители 6 выделяют из напряжения, параметры которого зависят от физико-механических свойств контролируемого изделия, на преобразователе соответствующие гармоники. С выхода 10 селективного усилителя 6 сигнал гармоники поступает в канал 7 обработки сигналов, где происходит преобразование поступившего сигнала гармоники, с целью выделения требуемого 15 контролируемого параметра, например амплитуды или фазы. В соответствии с выбранными контролируемыми параметрами состав канала 7 обработки сигналов может быть различным, на- 2п пример может состоять для контроля изменений величины амплитуды из последовательно соединенных амплитудного детектора и интегрирующего усилителя. С выхода канала 7 25 обработки сигналов преобразованный сигнал поступает на соответствующий индикатор 8 для регистрации. Конденсатор 4 образует с системой индуктивность обмотки преобразователя 5 — gp контролируемый металл,последовательный колебательный контур, который настраивается в резонанс на одной из гармоник рабочего сигнала.

Для измерений механических напряжений с одновременной отстройкой от влияния на результат измерения изменений величины немагнитного зазора между преобразователем 5 и изделием используются два селективных уси- рр лителя 6, которые выделяют соответственно высшую гармонику, например девятую, и низкую гармонику, например первую. Колебательный контур: конденсатор 4, обмотка преобразова234 4 теля 5 — контролируемый металл настраивают в резонанс по выбранной высшей гармонике (девятой), по изменениям амплитуды напряжения которой измеряют механические напряжения в контролируемом изделии, а по изменениям амплитуды напряжения выбранной низкой гармоники (первой) создают такой немагнитный зазор, при котором выделяемый сигнал высшей гармоники не зависит от изменений величины этого зазора в некотором диапазоне.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным позволяет получать высокостабильный по частоте и амплитуде намагничивающий ток, проводить измерения, используя различные гармоники рабочего сигнала, по-разному зависящих от различных физико-механических характеристик изделия. При этом устройство имеет только один генератор намагничиваю-, щего тока, а применение намагничивающего тока негармоннческой формы упрощает реализацию высокостабильного создающего этот ток генератора, что в целом упрощает конструкцию и повышает качество измерения. Меняя структуру каналов обработки сигналов гармоник и выделяя необходимое число гармоник, можно измерять, кроме механических напряжений, также структуру, твердость контролируемого металла и др., что расширяет диапазон практического применения устройства.

Кроме того, при помощи предлагаемог" "устройства можно проводить измерения с высокой точностью на неподготовленной поверхности изде- лия, что повышает производительность процесса измерения и снижает трудоемкость.