Способ двухпараметрового контроля сферических изделий

Способ двухпараметрового контроля сферических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

7 .1 %Я, ОП АЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН Ия И С

ÄÄ731369

Союз Соаетсимк

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Jlîèîëìèòåëüíîå к авт. саид-ву— (22) Заявлено 10.01.78 (2! ) 2568877j25-28 (51)M. Кл.

G 01 и 27/86 с присоединением заявки ¹вЂ”

Государстввииый комитет (28) Приоритет

Опубликовано 3004 80. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 30.04.80 по делам изооретеиий и открытий (53) УДК 620.179. .14 (088.8) (72) Автор изобретения

В. П. Денискин.(71) Заявитель (э4) СПОСОБ ДВУХПАРАМЕТРОВОГО КОНТРОЛЯ

СФЕРИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области неразрушаюшего контроля и может найти применение в различных областях машиностроения.

Известен способ контроля сферических деталей методом вихревых токов, заключающийся в том, что контролируемую деталь пере5 мешают в однородном электромагнитном поле, измеряют напряжение индикаторной катушки, через ось которой, параллельную вектору магнитной напряженности поля, перемещают деталь и по напряжению индикаторной катушки, амплитуде или приращениям активной и реактивной составляющих судят о параметрах контролируемой детали (1).

Недостатком способа является зависимость результатов контроля как от радиуса изделия, так и от удельного электросопротивления материала изделия; амплитудно-фазовое определение этих парамтеров возможно лишь в небольших пределах их изменений от номинальных °

Известен также способ контроля удельного сопротивления электропроводящих изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в проходной вихретоковый преобразователь, вьщеляют активную и реактивную составляющие вносимого напряжения, преобразовывают активную составляющую с помощью функционального преобразователя, коэффициент передачи которого линейно зависит от входного напряжения, делят полученное напряжение на реактивную составляющую вносимого напряжения, измеряют результирующее напряжение и по его величине судят об удельном сопротивлении материала изделия (2).

Недостаток способа состоит в том, что он предназначен для контроля цилиндрических изделий и не позволяет с достаточной точ ностью измерить объем и удельное сопротивление изделия.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ двухпараметрового контроля сферических изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие помещают в однородное электромагнитное поле, вьщеляют квадрат активной составляющей и реактивную составляющую вносимой в измерительную катушку ЭДС и делят с по731369

1иb

3 мощью делителя напряжений квадрат активной составляющей ЭЦС на реактивную (3).

Однако указанный способ не позволяет производить измерения с достаточной точкос1ью.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Г1оставленная цель достигается тем, что квадрат активной составляющей и реактивную составляющую вносимой ЭДС вьщеляют в момент достижения максимума амплитуды вносимой ЭДС, преобразовывают напряжение, полученное от деления квадрата активной составляющей на реактивную с помощью функционального преобразователя типа у = bx Уз делят полученное напряжение с помощью делителя напряжений на активную составляющую вносимого напряжения и по полученному результату судят о величине удельного сопротивления, а по величине напряжения, полученного от деления квадрата активной составляющей на реактивную, — a5 объеме сферического изделия.

Способ осуществляется следующим образом.

В зоне контроля создают однородное электромагнитное поле, например, с помощью катушки индуктивнасти, длина которой значительно больше радиуса, Зная ориентировочные значения удельного сопротивления и радиуса изделия, частоту электромагнитного поля выбирают из условия

wpfpa р ((1 где со — круговая частота; . 11 а — магнитнаЯ пРоницаемость вакУУма; а — радиус иэделия; р — удельное электросопротивление.

Внутри этой катушки помещают индикаторную катушку, длина которой может быть значительно меньше первой, оси их совладают, а контролируемое изделие перемещают внутри индикаторной катушки. Напряжение индикаторной катушки, имеющееся на ней в отсутствие контролируемой детали, компенсируют с помощью любого компенсатора переменного тока. При перемещении контролируемой детали через индикаторную катушку на ней возникает лишь напряжение, вносимое вихревыми токами в изделие. Величина вносимого напряжения зависит ат объема изделия, его удельного электросопротивления и взаимного положения индикаторной катушки и изделия. С помощью фазочувствительной аппаратуры из вносимого напряжения выделяют активную и реактивную составляющие. Дальнейшие операции проводятся при получении максимума какой-либо из составляющих или модуля вносимого напряжения. С помощью функционального преобразования, имеющего зависимость выходного напряжения от входного типа у =- bx, где b—

4 постонкиый ко >ффициеит, иреобразовьи1аю1 активную составпнн11иуи1 виосилц11о напряжения, делят полученное с помощью целителя напряжений ка реакгивную составляющую и ио ио5 пученному напряжению судят об объеме изделия. Наирнжекие, пропорциоиапьиое объему изделия, преобразовывают с иом1пцью фуикциоиапьиого преобразователя типа у = Ьх01з деляг полученное напряжение на активную составляющую вносимого напряжения и по полученному результату судят о величине удельного эпектросопротивлеиия.

Наибольшую эффективность способ имеет при контроле иэделий с большим удельным эпектросопротивлением к малыми размерами, когда для контроля извести fMH способами требуется сверхвысокая частота.

Активная и реактивная составляющие вносимого сопротивления определяются иэ соотношений я Ид5 V ShV+ ЗИ1Ч

Stt

= — 1

achy - cosv а И

L 2о

ВН О З ЬГ1 -Ь1П вЂ” — 1-—

3 b 7 сьев- сО где Lo — начальная индуктивность катушки; а — радиус сферы контролируемого изделия; соответственно длина и радиус измерительной катушки, у=о /2ыц,б — обобщенный нереыеур;

6 = 1/р — удельная проводимость сферы.

Дпя случая малых значений обобщенного параметра у ((1 (при этом можно резко снизить частоту электромагнитного полн) получены следующие соотношения дпя абсолют40 ных значений активной и реактивной составляющих вносимого в.индикаторную катушку напряжения через сферы и ее удельное эпектрасопротивпение

Б

Й 11 1 — = 1й, Q

45 Е ВН sq 1 ПРбн 2 г, где к1 и к — постоянные коэффициенты ири выбранной рабочей частоте.

Вьщеляя с помощью фазочувстви1епьных схем вносимые в индикаторную катушку ак$0 тквную и реактивную составляющие вносимого напряжения и проводя с ними операции согласно описанному способу, получают иаирнжения, одно из которых линейно зависит только от объема контропируемо1о изделия, а дру55 гое — также линейно, то11ькс os упепыкио электросопротивпения.

Измерение необходимо 1111opo fHfh ири t(> стяжении вносимым няи11яжеииел1 чале11 ллтя

731369

25

Составитель Н. Долгова

Техред Э.Чужик

Корректор М.Ви упа

Редактор И. Михеева

Заааэ 1497/22

Тираж 1019 Подписное

ПНИИПИ Государственного комитета СССР по цепам изобретений и.открытий

l f303S, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Фнпиап lfllfl 11атент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4 модуля ипи составляющих, что позволяет огстраниться от влияния взаимного расположения индикаторной катушки и контролируемого изделия.

Предлагаемый способ двухпараметрового контрочя обладает по сравнению с известными способами повышенной точностью раздельного контроля геометрии и удельного электросопротивления сферических изделий в большом диапазоне измерений контролируемых параметров и позволяет при высококй стабильности измерительной аппаратуры исключить использование эталонов.

Формула изобретения

Способ двухпараметрового контроля сферических изделий, заключающийся в том, что контролируемое иэделие помещают в однородное электромагнитное поле, выделяют квадрат активной составляющей и реактивную составляющую вносимой в измерительную катушку

ЭДС и делят с помощью делителя напряжений квадрат активной составляющей ЭДС на реак6 тивную, о r л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью повышения точности измерения, квад. рат активной составляющей и реактивную составляющую вносимой ЭДС- выделяют в момент достижения максимума амплитуды вносимой

ЭДС, преобразовывают напряжение, полученное от деления квадрата активной составляющей на реактивную с помощью функционального преобразователя типа у = Ьх а, делят полученное напряжение с помощью делителя напряжений на активную составляющую вносимого напряжения и по полученному результату судят о величине удельного сопротивления, а по величине напряжения, полученного от деления квадрата активной составляющей на реактивную, — об объеме сферического изделия

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дорофеев A. Л. Электроиндуктивная дефектоскопия, М., "Машиностроение", 1967, с. 197.

2. Авторское свидетельство СССР И 298880, кл. 6 01 1ч 27/04,1969.

3. Авторское свидетельство СССР У 274377 кл. G 01 В 7/28, 1969 (поототип).