Устройство для измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных материалов

Устройство для измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

О П И E

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п785643

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 1702,77 (21) 2453345/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 071280, Бюллетень ¹ 45

Дата опубликования описания 07.12.80 (S )М Кл, С 01 В 7/24

G 01 N 27/80

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (5Ç) У4К820.179.1 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.Е.Рудашевский и Н.Ф.Врублевский

Государственный научно-исследовательский институт машиноведения им. акад. А.А.Благонравова (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

НАПРЯЖЕНИИ В ОБЪЕКТАХ

ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля объектов иэ ферромагнитных материалов и может быть использовано для измерения механических напряжений н элементах машин и конструкций.

Известно устройство для измерения механических напряжений, использующие вихретоковый преобразователь, вытянутый в направлении одной оси катушки и включенный в мостовую схему измерений (1).

Магнитный поток, издаваемый преобразователем, замыкается по воздуху 15 что не позволяет создать достаточно сильное магнитное поле,чем объясняется низкая чувствительность устройств, использующих пре.образователи такого типа. 20

Наиболее близким к изобретению является устройство для измерения механических напряжений в объектах иэ ферромагнитных материалов, содерясацее вихретоковый преобразователь

:в виде вытянутой в направлении одной оси катушки с ферромагнитным сердечником и блок измерения механических напряЖений, выход которого подключен к частотомеру (2) . ЗО

Однако ввиду нецостоянствс1 зазора между сердечником и поверхностью объекта контроля результаты измерений сопровождачтся значительными ошибками.

Целью изобретения является повыLlBHHe точности и чувствительности измерений механических напряжений.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительной катушкой, раэмеценной на сердечнике преобразователя, и блоком установки тарировочного значения, магнитного сопротивления воздушного зазора между сердечником преобразователя и поверхностью объекта контроля, выполненным в виде автогенератора с фазосдвигаюцей частотнозависимой цепью обратной связи, в контур которого включена дополнительная катушка индуктинности, а блок измерения механических напряжений выполнен н ниде антогенератора, в задающий колебательный контур которого включена измерительная катушка.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство, общий вид;на фиг.2 то же, принципиальная схема. устройство содержит преобразователь 1, представляющий собой .Ш-обФ + 4 ффю диац@ ф, 1

3 . 4

785643

Ф.г разный ферритовый сердечник с вытянутыми в направлении одной оси измерительной и дополнительной катушками

2 и 3 расположенными на среднем стержне сердечника, блок 4- установки тарировочного значения величины магнитного сопротивления зазора, включающий автогенератор 5, в параллельный колебательный контур которого включена катушка 3, усилители 6 и 7 и

8 об фазообраэующую частотноэависимую ц цепь обратной связи, блок 9 измерения величины механических напряжений

I включающий второй автогенератор в

I колебательный контур которого включена измерительная катушка 2 и частотомер 10. оЧастотнозависимая цепь 8 обратной связи обеспечивает в определенном диапазоне изменения магнитного сопротивления воздушного зазора работу автогенератора 5 на частоте выше ре- З эонансной частоты колебательного контура этого генератора, что позволяет отстроиться от влияния электрических и магнитных свойств объекта 11 контроля при установке величины воэ- И душного зазора, при котором проводилась тарировка устройства.

Магнитному сопротивлению зазора, при котором проводилась тарировка устройства, соответствует определен- 3Q ная частота f работы блока .4 установки. Регулируя положение преобразователя 1 относительно контролируемой поверхности, устанавливается частота блока 4 установки, равная f . 3Я

После установления требуемого зазора производится переключение устройства на измерение механического напряжения.

Частота работы блока 9 измерения, в колебательный контур которого включена измерительная катушка 2 преоФилиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 браэователя, определяется параметрами измерительной катушки, зависящими от электрических и магнитных свойств объекта контроля, определяемыми механическими напряжениями.

Результат измерения фиксируется частотомером.

Формула изобретения

Устройство для измерения механических напряжений в объектах из ферромагнитных материалов, содержащее вихретоковый преобразователь в виде вытянутой в направлении одной оси катушки с ферромагнитным сердечником и блок измерения механических напряжений, выход которого подключен к частотомеру, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и чувствительности устройства, оно. снабжено дополнительной катушкой, размещенной на сердечнике преобразователя и блоком установки тарировочного значения магнитного сопротивления воздушного зазора между сердечником преобразователя и поверхностью объекта контроля, выполненным,в виде автогенератора с фазо- сдвигающей частотноэависимой цепью в обратной связи, в контур которого включена дополнительная катушка индуктивности, а блок измерения механических напряжений выполнен в виде автогенератора, в задающий колебательный контур которого включена измерительная катушка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Михайлов О.И. Остаточные напряжения в заготовках и деталях крупных машин. Свердловск, 1971, с,95-96.

2. Nondestructure Terting, 1962, 9 5, с. 339-340 (прототип).