Автоматический феррозондовый коэрцитиметр

Автоматический феррозондовый коэрцитиметр

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ||ц 504967

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 11.04.73 (21) 1908198/25-28 с:присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 28.02.76. Бюллетень № 8

Дата опубли кованая описания,21,04.76 (51) М. Кл 0 01N 27/80

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.179.14 (088,8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. П. Власенко, С. Б. Сластинин, Ю. А. Наугольнов, Л. И. Криулин и Л. И. Мухортова (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ ФЕРРОЗОНДОВЪ|Й КОЭРЦИТИМЕТР

Изобретение относится к области контроля качества термической и химико-термической обработки деталей без их разрушения по магнитным свойствам и предназначено для определения структуры, механических свойств материала, качества закалки ТВЧ и т. д, Оно может быть использовано в термических цехах машиностроительных заводов.

Известен автоматический феррозондовый коэрцитиметр для магнитного контроля изделий, содержащий последовательную цепь из источника питания, блока намагничивания изделия в положительную полярность, приставного электромагнита, блока размагничивания изделия из положительной полярности, соединенного дополнительным входом с коммутатором, и индикатора.

Недостатком известного устройства является то, что им невозможно повторно измерять один и тот же участок контролируемого изделия без увеличения погрешности измеряемого магнитного параметра (тока размагничивания). Эта погрешность возникает за счет изменения исходного магнитного состояния материала изделия при повторном намагничивании. Необходимость повторного контроля одного и того же участка изделия (или близкого к нему участка) часто встречается на практике при неразрушающем контроле деталей с грубой поверхностью, имеющих слабую зависимость магнитной характеристики от контролируемого механического параметра. В этом случае перед повторным контролем производится предварительное размагничивание

5 участка изделия в переменном поле с убывающей амплитудой. Однако размагничивание, особенно массивных деталей с односторонним доступом к контролируемой поверхности, часто трудно осуществимо.

10 Цель изобретения — повысить точность контроля механического параметра (например, твердости) изделий при повторном контроле одного и того же участка изделия по магнитной характеристике (току размагничивания)

15 приставного электромагнита.

Эта цель достигается тем, что автоматический феррозондовый коэрцитиметр снабжен блоком намагничивания изделия в отрицательную полярность и блоком размагничива20 ния изделия из отрицательной полярности, соединенными последовательно через приставной электромагнит и включенными между коммутатором и индикатором и суммирующеделительным устройством, включенным между

25 выходами блоков размагничивания и индикатором, а блок размагничивания изделия из отрицательной полярности соединен дополнительным входом с коммутатором.

Основным техническим показателем предло30 женного коэрцитиметра является получение

504967

3 одного и того же значения измеряемой магнитной характеристики (тока размагничивания) при неоднократном проведении контрольных операций на одном и том же участке изделия без его предварительного размагничивания.

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого автоматического феррозондового коэрцитиметр а.

Блоки и узлы устройства соединены следующим образом.

Выход источника 1 питания подключен к коммутатору 2. Коммутатор 2 имеет четыре выхода, двумя из которых он подключен к блоку 3 намагничивания изделия в положительную полярность и к блоку 4 размагничивания изделия из положительной полярности.

Двумя другими выходами коммутатор 2 подключен к блоку 5 намагничивания изделия в отрицательную полярность и к блоку б размагничивания изделия из отрицательной полярности. Выходы блоков 3 и 5 намагничивания подключены к обмоткам 7 намагничивания приставного электромагнита 8. Блок 4 включает в себя триггер 9 Шмидта, вход которого подключен к индикаторной обмотке 10 феррозонда приставного электромагнита 8, формирователь 11 стробимпульсов, каскад 12 совпадения, нормализатор 13 и блок 14 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания. Блок 6 включает в себя триггер 15 Шмидта, подключенный к индикаторной обмотке 10 феррозонда приставного электромагнита 8, формирователь 16 стробимпульсов, каскад 17 совпадения, нормализатор 18 и блок 19 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания. Блоки 4 и б положительной и отрицательной намагниченности участка изделия двумя своими выходами подключены к обмоткам 20 размагничивания приставного электромагнита 8, а двумя другими выходами — к. суммирующеделительному устройству 21. Выход суммирующе-делительного устройства подключен к индикатору 22.

Контроль изделий автоматическим феррозондовым коэрцитиметром производится следующим образом.

На контролируемый участок изделия устанавливают приставной электромагнит 8 после чего запускают коммутатор 2. В начальный момент цикла измерения коммутатор 2 подключает источник 1 питания через блок 3 к намагничивающей обмотке 7 приставного электромагнита 8. В результате прохождения импульса тока по обмотке 7 намагничивания приставного электромагнита 8 участок контролируемого изделия приобретает положительную намагниченность. По окончании процесса намагничивания коммутатор 2 подключает источник питания 1 через блок 4 к обмотке 20 размагничивания приставного электромагнита 8.

Процесс нарастания тока размагничивания в обмотке 20 до момента компенсации остаточного поля намагниченного участка изделия протекает следующим образом.

Триггер 9 Шмидта преобразует переменное напряжение индикаторной обмотки 10 ферро5 зонда в прямоугольные импульсы, поступающие на один из входов каскада 12 совпадения.

На другой вход каскада 12 совпадения поступают П-образные импульсы с формирователя 11 стробимпульсов. На выходе каскада 12

l0 совпадения сигнал может выделиться только в том случае, если импульсы, поступающие с формирователя 11 и триггера 9 Шмидта, совпадают по времени. При наличии импульсов на выходе каскада 12 совпадения запуска15 ется нормализатор 13, с выхода которого импульсы, калиброванные по длительности и амплитуде, поступают на блок 14 кратковременной памяти с регулятором тока размагничивания.

20 По мере поступления импульсов с выхода нормализатора 13 на вход блока 14, с выхода последнего в обмотку размагничивания 20 поступает ток размагничивания, величина которого увеличивается с ростом числа поступаю25 щих импульсов. Процесс нарастания тока размагничивания длится до тех пор, пока не произойдет компенсация остаточного поля положительно намагниченного участка изделия полем приставного электромагнита 8, созз0 даваемым током размагничивания, протекающем по обмотке 20. В момент компенсации напряжение на выходе индикаторной обмотки 10 феррозонда исчезнет, триггер 9 Шмидта перестанет выдавать импульсы на касЗ5 кад 12 совпадения и произойдет остановка нормализатора 13. Процесс нарастания тока размагничивания прекратится. Наличие каскада совпадения необходимо для устранения эффекта перекомпенсации остаточного поля

40 участка изделия. Действительно, при случайной флуктуации тока размагничивания до величины, превышающей поле компенсации, фаза напряжения в обмотке 10 феррозонда меняется на 180 эл. град., и импульсы с вы45 хода триггера 9 не пройдут через каскад 12 совпадения.

Таким образом, в схеме коэрцитиметра установится режим, при котором поле, создаваемое током размагничивания, компенсирует

50 остаточное поле положительно намагниченного участка изделия. Абсолютная величина этого тока запоминается в суммирующе-делительном устройстве 21. На этом один цикл измерения заканчивается.

55 В следующий момент времени коммутатор 2 подключает источник 1 питания через блок 5 к намагничивающей обмотке 7 приставного электромагнита 8. В результате намагничивания контролируемого участка изделия по60 лем, полярность которого противоположна полярности поля предыдущего намагничивания, последнее приобретает отрицательную намагниченность. По окончании процесса намагничивания коммутатор 2 подключает источник 1

55 питания через блок б к обмотке размагничи504967 вания 20 электромагнита 8. Процесс компенсации остаточного поля участка при его отрицательной намагниченности протекает аналогично описанному выше процессу компенсации положительной намагниченности. Ток размагничивания с выхода блока 19 поступает в обмотку 20 размагничивания приставного электромагнита 8. Абсолютная величина этого тока запоминается в суммирующе-делительном устройстве 21.

В следующий момент времени коммутатор 2 вновь переключает источник 1 питания на измерение тока размагничивания, соответствующего положительной намагниченности участка изделия и т. д. Величины токов размагничивания, соответствующие положительным и отрицательным значениям намагниченности контролируемого участка изделия, поступают в суммирующе-делительное устройство 21 аналогового типа, к выходу которого подключен индикатор 22, показывающий усредненное по множеству измерений значение величины тока размагничивания, значение, являющееся мерой коэрцитивной силы участка изделия.

Устройство работает в квазистатическом режиме, когда вихревые токи еще не оказывают влияния на форму петли гистерезиса материала контролируемого участка изделия, что важно для повышения точности измерения величины статической коэрцитивной силы. Количество циклов перемагничивания выбирается экспериментально.

По сравнению с известными приборами предложенный коэрцитиметр обеспечивает повышение точности контроля магнитной характеристики (тока размагничивания) за счет возможности повторного измерения на одном и том же участке изделия без его предварительного размагничивания в переменном IIoле убывающей амплитуды, за счет магнитной подготовки материала изделия при циклическом перемагничивании участка, а также вследствие исключения случайной ошибки при усреднении измеряемой величины тока размаг1О ничивания, что обеспечивается введением в устройство блоков 5 и 6 и суммирующе-делительного устройства.

Формула изобретения

15 Автоматический феррозондовыи коэрцитиметр для магнитного контроля изделий, содержащий последовательную цепь из источника питания, блока намагничивания изделия в положительную полярность, приставного

20 электромагнита, блока размагничивания изделия из положительной полярности, соединенного дополнительным входом с коммутатором, и индикатора, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контро25 ля, он снабжен блоком намагничивания изделия в отрицательную полярность и блоком размагничивания изделия из отрицательной полярности, соединенными последовательно через приставной электромагнит и включенЗЭ ными между коммутатором и индикатором, и суммирующе-делительным устройством, включенным между выходами блоков размагничивания и индикатором, а блок размагничивания изделия из отрицательной полярности

35 соединен дополнительным входом с коммутатором.

504967

Составитель А. Матвеев

Техред М. Семенов

Редактор Н. Коляда

Корректор Л. Денискина

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 830/7 Изд. Ке 1167 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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