Способ неразрушающего контроля цилиндрических изделий

Способ неразрушающего контроля цилиндрических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для измерения радиуса и удельной электрической проводимости неферромагнитных цилиндри ческих изделий. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет одновременного изме- ,рения двух параметров цилиндрического изделия. Катушками Гельмгольца создают однородное поперечное магнитное поле, устанавливают на одинаковом расстоянии Хд от продольной оси катушек Гельмгольца (КГ) две идентичные измерительные катушки, размещают контролируемое изделие так, чтобы его ось совпадала с продольной осью КГ, измеряют разность фаз Cf вносимой и начальной ЭДС измерительной катушки, амплитуды начальной ЭДС EQ и суммы вносимых ЭДС Е измерительных катушек. По предварительно построенным зависимостям Х(с) и К f(cf), где - норм-фактор, определяют значения обобщенного параметра X и нормированной амплитуды К, и, исполь - зуя указанные значения, опреде - ,ляют радиус Р и удельную трическую проводимость с изделия. 3 ил. СЛ ьэ

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИХ (50 4 G 01 N 27/90

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3942606/25-28 (22) 11.05.85 (46) 28.02.87. Бюл. Ф 8 (71) Специальное проектно-конструкторское и технологическое бюро электродвигателей Производственного объединения"Укрэлектромаш" (72) А.А.Авраменко, Б.М.Гаркунов, В,П.Себко и В,Б.Финкельштейн (53) 620. 179. 14(088 .8) (56) Авраменко А.А., Друков В.А., Себко В.П., Тюпа В.И. Измерение удельной электрической проводимости цилиндрических изделий. — Дефектоскопия, 1984, Ф 6, с. 79-84. (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к йеразрушающим методам контроля и может быть использовано для измерения радиуса и удельной электрической проводимости неферромагнитных цилиндри ческих изделий. Цель изобретения расширение функциональных возмож„„SU„„3293624 А 1 ностей за счет одновременного измерения двух параметров цилиндрического изделия. Катушками Гельмгольца создают однородное поперечное маг— нитное поле, устанавливают на одинаковом расстоянии Х0 от продольной оси катушек Гельмгольца (КГ) две идентичные измерительные катушки, размещают контролируемое изделие так, чтобы его ось совпадала с продольной осью КГ, измеряют разность фаз с вносимой и начальной ЭДС измерительной катушки, амплитуды начальной ЭДС Ео и суммы вносимых ЭДС Е измерительных катушек. По предварительно построенным зависимостям

Х(Ч) " К = 3 Eñ/Ес = f(cp), где 9 норм-фактор, определяют значения обобщенного параметра Х и нормированной амплитуды К, и, исполь зуя указанные значения, опреде ,ляют радиус P и удельную электрическую проводимость Q иэделия.

3 ил.

1293624

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано для определения структурных и геометрических характеристик цилиндрических изделий, выпол- 5 ненных из немагнитных металлов.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения также радиуса изделия.

На фиг. 1 изображена схема устройства для реализации предлагаемого способа, на фиг. 2 — график зависимости обобщенного параметра Х от фа1 зового угла cf между вносимой ЭДС E

15 и начальной ЭДС, равной ЭДС вторич— ной обмотки взаимоиндуктивности Е; на фиг. 3 — графическая зависимость амплитуды нормированной ЭДС К от величины фазового угла С

Устройство, реализующее предлагаемый способ, содержит катушки 1 Гельмгольца. использованные для создания однородного поперечного магнитного поля, проводящее немагнитное изделие

2, размещенное таким образом, чтобы его ось совпадала с продольной осью катушек Гельмгольца, а магнитное поле было направлено перпендикулярно его оси, измерительные катушки 3 и 4, установленные на одной оси диаметрально противоположно относительно образца, катушки 5 и 6 взаимоиндуктивностей генератор 7, вольтметры

8 и 9 и фаэометр 10. Измерительную схему настраивают таким образом, чтобы в отсутствии изделия 2 при одной и той же величине тока в катушках 1

Гельмгольца и в первичных обмотках катушек 5 и 6 взаимоиндуктивностей

ЭДС измерительных катушек 3 и 4 и вторичных обмоток катушек 5 и 6 вэаимоиндуктивностей были одинаковыми.

Определение радиуса и удельной электрической проводимости цилиндри —. 1 ческого изделия проводят следующим образом.

Генератором 7 устанавливают частоту возбуждающего поля. Вольтметром

8 измеряют ЭДС Е вторичной обмотки катушки 5 взаимоиндуктивности, а вольтметром 9 — ЭДС Е, равную сумме ЭДС двух пар встречно включенных измерительных катушек 3 и 4 и вторичных обмоток, катушек 5 и 6 взаимоиндуктивностей. Фазометром 10 измеряют фазовый угол между ЭДС Е и ЭДС одной пары встречно включенных измерительной катушки 4 и вторичной обравный

3 (1)

2(R/а)г о

| где R — радиус изделия; а — средний радиус измерительной катушки;

Х вЂ” расстояние от оси изделия до о середины измерительных катушек 3 и 4, равное Х = Х /2, где Х вЂ” расстояние между серединами измерительных катушек 3 и 4, Используя выражение (1), а также измеренные и найденные величины, определяют радиус R цилиндрического изделия 2 а ° Ес (2) 1 1 + (а /Х,7

Величину удельной электрической проводимости изделия 2 находят, пользуясь выражением для обобщенного параметра

X = Rgp y, ä

В этом случае величина удельной электрической проводимости немагнитного (юг= 1) проводящего цилиндрического изделия 2 определяется при заданной круговой частоте возбуждающего поля из выражения

Х2 б = — — — -- ) R2 „„ (3) где p — магнитная постоянная.

П р и м e p . Образец изготовлен из сплава меди. Измеренные величины: а=11,310 м, Х =22,510 м, а = 110,q = 35,0, Е = 0,1135 В, Ес = 090846 В.

Из графической зависимости (фиг.

2) для измеренного(находим Х = 3,05, а иэ графика (фиг. 3) определим, что мотки катушки 6 взаимоиндуктивности, По величине измеренного угла (из графической зависимости (фиг, 2) находят величину обобщенного параметра X. Для этого же значения q>из графика (фиг. 3) определяют величину амплитуды разностной нормированной

Е

ЭДС К = A -- -, где — форм-фактор, о

12936

К = 2 -- = 1 246. Используя выраE

Е о жение (2), найдем радиус цилиндрического изделия 2, равный R=18,95

x10 M. o oT n To H eHHe R в 5 формулу (3), определим удельную электрическую проводимость изделия

2 б = 5,96 ° 10 См/м. Измерение радиуса изделия микрометром составило

18,99 ° 10 м, а величины 6, измерен- 10 ной мостовым методом (класс точности 0,2) — 6,04. При этом погрешности измерений R и 6 соответственно составляют 0,27. и 1,3Х.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля цилиндрических изделий, заключающийся в том, что создают однородное по20 перечное магнитное поле с помощью катушек Гельмгольца, устанавливают измерительную катушку на фиксированном расстоянии Х от продольной оси као

25 тушек Гельмгольца так, чтобы ее плоскость быпа перпендикулярна направ,лению распространения магнитного поля, определяют амплитуду начальной

ЭДС Е измерительной катушки, разо

30 мещают контролируемое изделие так, чтобы его ось совпадала с продольной осью катушек Гельмгольца, измеряют разность фаз вносимой и начальной

ЭДС измерительной катушки и по преда Ес

Х

C) = — — — — — Pa< средний радиус измерительных катушек; частота магнитного поля, магнитная постоянная; где а

Х - К(а,6

24 4 варительно построенной зависимости

Х() определяют значение обобщенного параметра Х, с учетом которого определяют удельную электрическую проводимость изделия, о т л и ч а ю — . шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет измерения также радиуса иэделия, на расстоянии 2i Х от первой измерительной катушки и параллельно ей размещают идентичную вторую измерительную катушку, измеряют амплитуду EC суммы вносимых ЭДС измерительных катушек, по предварительно построенной зависимости нормированной амплитуды

К = ° Е /Е от <, где ф — форм-фактор, определяют значение К, соответствующее измеренной фазе, а радиус

R и удельную электрическую проводимость 6 изделия определяют из соотношений

Фиг 1

У

М И fO 72 90

Фи@ Г

1293624

1,6

1,2

Составитель А.Тычинин

Редактор А.Ренин Техред В.Кадар Корректор Н.Король

Заказ 379/48 Тираж 777 Подписное

ВНИИПИ Государственнога комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие,. г. Ужгород, ул. Проектная, 4