Устройство для определения механических напряжений

Устройство для определения механических напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 16.05.75 (21) 2133921/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.08,78Бюллетень №29 (45) 1ата опубликования описания 2т.О7.78 (11) 6 18660 (51) М. Кл.

С 01 Ь 1/12

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 531.781 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Франюк, Н, А. Матюкевич, А. В. Рамейко и В. Г. Горбаш (71) Заявитель

Отдел физики неразрушаюшего контроля АК Белорусской ССР (54) УСтРОЙСтВО Дг1Я ОПРЕДЕЛЕНИЯ

МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Устройство относится к силоизмерительной технике и может быть использовано для измерений механических напряжений в ферромагнитных материалах.

Известно устройство для определения механических напряжений, принцип действия которого основан на регистрации магнитных шумов, вызванных скачками Баркгаузена (1), состоящее из электромагнита и измерительной катушки.

Недостатком указанного устройства является большая зависимость выходного сигнала от величины зазора между электромагнитом и исследуемым изделием. Кроме того, даже в отсутствии механических напряжений на выходе измерительной катушки имеется начальный сигнал, возникающий при перемагничивании ненапряженного изделия, это в сильной степени ограничивает чувствительность и точность работы этого устройства.

Наиболее близким решением из известных является устройство для определения механических напряжений, основанное на измерении йнтенсивности скачков Баркгаузена (2), содержащее электромагнит, питаемый переменным током, и измерительную катушку, расположенную между полюсами электромагнита так, что ее ось направлена перпендикулярно поверхности изделия.

Недостатком указанного устройства является его большая чувствительность к зазору между полюсами электромагнита н поверхностью исследуемого изделия, что приводит к ограничению точности таких устройств.

Целью настоящего изобретения является повышение точности измерений за счет устранения влияния величины зазора меж1о ду устройством и исследуемым изделием на выходной сигнал.

Указанная цель достигается за счет того, что в устройстве, содержащем намагничивающую и измерительную системы, намагi5 ничивающая система выполнена в виде трех коаксиально расположенных катушек, причем средняя катушка подключена встречно по отношению к двум другим, а измерительная система выполнена в виде магнит20 ных зондов, .становленных равномерно .:о окружности между внутренней и средней катушками намагничивающей системы.

На фиг. 1 изображено предлагаемое устройство, продольный разрез; на фиг. 2 — — о

25 же, вид со стороны магнитных зондов.

618660

Формула изобретения г

Редактор В. Смирягина

Заказ 4249/36

ЫНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Устройство содержит три коаксиально расположенные катушки 1, 2 и 3, выполненные на пластмассовых каркасах 4. Внутренняя катушка 1 вставлена плотно в полый цилиндр 5, в нижней части которого равномерно по окружнс сти расположены полузонды 6, оси которых расположены параллельно осям катушек. Противолежащие пол узонды соединяются последовательно встречно. Пары перпендикулярно расположенных полузондов соединены последовател ьн о согл а с но.

Чтобы исключить вредное влияние поля рассеяния катушки 1 на работу полузондов создается на определенном расстоянии в ферромагнитике от полюса катушки 1 противоположный полюс с помощью катушек 2 и 3.

Катушка 2 подключается встречно, а катушка 3 согласно с катушкой 1. Г!ри таком, подключении магнитное поле катушек 2 и 3 будет практически сконцентрировано в их зазоре, а полюс катушки 1 и полюс в зазоре между катушками 2 и 3 будут противоположны. Магнитный поток при таком включении катушек замыкается на изделие и меньше рассеивается в месте расположения полузондов. Полная компенсация поля рассеяния в месте расположения полузондов достигается за счет изменения тока в катушках 1, 2 и 3.

Установив необходимый рабочий ток в намагничивающей системе, помещают устройство на поверхность испытуемого ферромагнитного изделия. Так как приложение механической внешней силы к ферромагнитику практически всегда приводит к магнитпой анизотропии с разным значением намагничивания во взаимно перпендикулярном направлении, то величина приложенной силы определяется по разности сигналов полузондов, расположенных вдоль измеряемых действующих сил и перпендикулярно им.

3а счет выполнения намагничиваю1цей системы без ферромагнитного сердечника в данном устройстве резко ослабляется зависимость выходного сигнала от зазора, что

10 значительно увеличивает точность измерения.

15 Устройство для определения механических напряжений, содержащее намагничиваюшую и измерительную системы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, намагничивающая система выполнена в виде трех коаксиально расположенных катушек, причем средняя катушка подключена встречно по отношению к двум другим, а измерительная система выполнена в виде магнитных зондов, установленных равномерно по окружности между внутренней и средней катушками намагничиваюгцей системы, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Materials evaluation July 1970, XXVII I, № 7, р. 157 — 161.

2. Pawlowski Z., Rulka R., Measurement

of stress using Barkhausen effect. The

sewenth international conference on nondestructive testing, Warszawa 4 — 8, June, 1973.

Составитель Н. Родин

Техред О. Луговая Корректор Л. Небола

Тираж 1! 12 Подписное