Способ измерения механических напряжений

Способ измерения механических напряжений

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик («)773462 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2004.79 (21 ) 2758839/18-10 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 2310.80, Бюллетень № 39

Дата опубликования описания 231080 (51)М. Кл.

G L 1/12

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДК 531. 781 (088. 8) (72) Авторы изобретения

В.Н.Большаков, Л.H.Âoéöåõoâè÷ и В.Г.Горбаш т

Ъ" (71 ) Заявитель

Отдел физики нераэрушающего контроля АН

Белорусской CCP (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ

Изобретение относится к измерениям напряжений,в частности к измерениям механических напряжений в ферромагнитных материалах с помощью накладных магиитоупругих преобразователей. 5

Известен способ измерения механических напряжений, заключающийся в намагничивании контролируемого объекта в определенных направлениях, обычно взаимно перпендикулярных, и измерении разности магнитных потоков в этих направлениях 15 .

Недостатком данного способа является зависимость результатов измерений от зазора между накладным преоб- 15 разователем и контролируемым изделием, что снижает точность измерений.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ измерения механических напряжений20 с помощью накладного магнитоупругого преобразователя, заключающийся в намагничивании контролируемого иэделия с помощью накладного преобразователя переменным током с постоянной ампли- 25 тудой и с частотой 4), периодическом изменении направления намагничивания путем равномерного вращения магнитного поля в.плоскости, параллельной поверхности изделия, с частотой Д, причем Я77 R, и .измерении степени модуляции магнитного потока в иэделии по которой судят о величине механических напряжений 2 J.

Недостатком данного способа является зависимость результатов измерений от зазора между преобразователем и контролируемым изделием, что приводит к снижению точности измерений.

Цель изобретения — повышение точности путем исключения влияния зазора.

Поставленная цель достигается тем, что модулируют по амплитуде намагничивающий ток с частотой, равной,удвоенной частоте вращения магнитного поля, синхронизируют частоту модуляции намагничивающего тока с частотой вращения магнитного поля и увеличивают глубину модуляции намагничивающего тока до компенсации модуляции магнитного потока в изделии, а о величине механических напряжений судят по глубине модуляции намагничивающего тока.

Способ осуществляется следующим образом.

При отсутствии модуляции намагничивающего тока, создающего магнитное поле, и при вращении магнитного поля в плоскости, параллельной поверхнрсВИИИПИ

Заказ 7490/53 ти кОнтрОлируемОГО H3дел(яя," магHHт— ный поток в иэделии модулируется по амплитуце вследствие анизотропии магнитной проницаемости, обусловленной механическими напряжениями. Частота и степень модуляции магнитного пото".а в иэделии определяется характером и степенью анизотропии магнитной проницаемости материала изделия, возникающей под действием механических напряжений. Частота Mодуляции магнитного потока в изделии равна удвоенной частоте вращения магнитного поля, а степень модуляции пропорциональна величине механических напряжений. С другой стороны, магнитный поток в изделии зависит как от магнитной проницаемости мате-. риала, так и от величины магнитного поля. Следовательно, модуляция магнитного поля,. обусловленная анизо-ТРОПИЕЙ Mc(1 НИТЕ(ОЙ ПРОНИЦаЕМОС ТИ „ может бь(ть скомпенсирована соответствующей модуляцией намаг((HHива(още-го тока, создающего магнитное поле, ЧастОту мОДулЯции тОка устаназлива ют равной удвоенной частоте врав(ения маГн итнОГО пОля и слсгдовате.Геь но, равной частоте модуляции м- ..I (I!(7 ного потока в изделии. Частоту модуляции тока с(инхронизируют с час тс(той вра— щения MHI (IHTHQI" o IIoIIH так им Образом, чтобы увеличение магнитного потока в изделии за счет увеличени. . магнитной

Ï 710 HHl7 ЕMOC TH КОЫПЕНС ИРОИ ЕЕТ:СC(СООТ ветствуевщим током и наоборо («1,"0 i ну модуляции наглаге(ичива(01((егс7 Гс ка увеличивают до тех пор, пока гло((уляция магнитного потока з изпет.н-(, воз 1-Iик й(07(((егя в следе тв ие а ни 70 7 col! IH 177 х — нит ной Iчроницаемости, не . .«О: ((:.=. нс!(y" 1-ется полностью за. счет модут:(пии наМаГНИЧИВа10ЩЕГО ТОI<а < СОЗ,(Ее(0(1(!ÃО ГЛа. ниTHoE 7(oле. О величине мехаш-.(еcких напряжений судят по глубинс. (ло,(уляL(HH ((амьЕГНИЧИ13а!ЯщЯГО TO(i(i 17 МО(.(е:ЕТ

Отсутс TB ия мОдуляции г(агнит нОГ о 17ОтО— (Ccci В ИЗДЕЛИИ ° При ИЭМС Н НН77 3НЗОOc07 между накладным прсэобразсе7 .3 селем и изделием, например при его уве.(ичеHHH CT=-ПЕНЬ МОДУЛЯЦИИ M=(I !ИТЕ(ОГО потока уменьшится вследствие умень(пения магнитного поля в изделии, создаваемого намагничивающим током в накладном (1реобраэователе. О(!1(àêo, в то же вре(ля уменьшится и степень модуляции маГHHTHQI Î пОля что ".e npu водит к нарушению коме(енсации, т.е, модуляция магнитного потока г7 изделии отсутствует при такой же Глуби не модуляции намагничивающего тока, как и для первоначального зазора.

Это означает, что Глу ина модуля",HH намагничивающего тока в момент oT— сутствия модуляции магнитного потока в изделии зависит только От степени

Филиал ППП Патент „ г. ц емости

-к (ми е апря нияг(к, и Нс зависит от зазора между преобразователем и иэделием.

Измерения по предлагаемому способу проводят следующим образом.

Накладной преобразователь устанавливают над плоской поверхностью контролируемого изделия, в намагничива(0(((у(0 обмотку преобразователя подают намагничивающий ток, периодически изменяют направление намагничивания путем вращения магнитопровода преобразователя, модулируют амплитуду намагничивающего тока с частотой, равной удвоенной частоте вращения

1 5 MB I IIHTеIОГО пОля синхрОнизируют час тоту модуляции тока с частотой вращения магнитного поля и увеличивают

Глубину модуляции тока до тех пор, пока модуляция магнитого потока в изид делии, определяемая по выходному сигналу преобразователя, не станет равной кул(0. О величине механических наг(ряжений судят по глубине модуляции намагничивающегo To((B моме:(т отсутствия модуляции магнитного

Е потока в изделии.

Применение данного способа позволяет уме((ьшить влияние изменения зазора между накладным преобразователем и контролируемым иэделием на

Зl( результаты измерений механических напряжений и тем самым повысить точНОС. Ь ИЗМЕРЕН(ЛЕ(.

Формула изобретения

Сгособ и"-мерения механических на((рл> :ений, эак.т(очающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают паралт(ельно его поверхности вращающимся магнитным полем и определяют

-тепень модуляции магнитного потока

4(1 17 иэделии, отличающийся тем, -ITO, с целью повышения точности пу"-.-зм исклесчения влияния зазора, мо,:(,се-. ру(от по амплитуде намагничиваюший ток с частотой, равной удвоенной (астоте вращения магнитного поля, п:.;=oHHaHpy(0T частоту мо.,уляции намиг (ичивающегo тока с час.тотой врашения магнитного поля и увеличивают глубину модуляции намагни .ивающего тока до компенсации модуляции магнитного потока в изделии, а о величине механических напряжений судят по глубине модуляции намагничивающего тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе сc з. 1. Авторское свидетельство СССР

ГЕ372428, кл. G 01 L I/12, 1 0 03.71.

2. Вольшаков В.Н. и др. Магнитоàееиэотропный метод механических наГ;ряжений. Сб, "Фи ические свойства металлов и проблемы неразрушающего контроля", Минск, "Наука и техника", 1978, с.93-97 (прототип).

Тираж 1019 Подписное

Ужгород, ул. Проектная, 4