Устройство для неразрушающегоконтроля ферромагнитных изделий

Устройство для неразрушающегоконтроля ферромагнитных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВ ВТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиих

Социалистических

Республик и ) 819684 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву 5> > <„„s (22) Заявлено 28. 06.79,(21) 278&042/25-28

6 01 и 27/90 с присоединением заявки No—

Государственный комитет

СССР по делан изобретений н открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 07.0481., Бюллетень М 1З (53) УДК 620. 179. .14(088.8) Дата опубликования описания 09. 04. 81 (72) Авторы изобретения

М.М. Дудик, Ю.В. Русаков, A.Â. Кирякин и В.М. Мануйда !

I ! (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЭРУШАИЩЕГО КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЭДЕЛИЙ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля механически. свойств ферромагнитных иэделий с использованием метода высших гармоник сигнала вторичной ЭДС.

Известно устройство, содержащее задающий генератор, соединенные с его выходом две намагничивающие обмотки, два измерительных элемента, выполненные в виде датчика Холла, токовые электроды которых соединены с выходами умножителя частоты эадакщего генератора, а холловские электроды - с входами сумматора, выход которого соединен с индикатором 1 .

Недостатком данного устройства является низкая точность контроля из-за неоднозначности напряжений высших гармоник при различных механйческих свойсТвах ферромагнитных иэделий.

Наиболее близкий к изобретенйю по технической сути является устройство для неразрушакщего контроля ферромагнитных изделий,.содержащее индукционный преобразователь с полесоздакщей и измерительной обмотками, два избирательных фильтра и индикатор (2 .

Такое устройство плохо отбраковы- . вает мягкие термообработанные и ."сы рые" изделия иэ легированных ферро магнитных сталей.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Цель достигается тем, что устройство снабжено заградительным фильтром, включенным между измерительной обмоткой индукционного преобразователя и входами избирательных фильтров, двумя линейными детекторами, входы которых соединены с выходами избирательных фильтров, дискриминатором мгновенного значения вторичной ЭДС,, опорный вход которого. подключен к полесоэдакщей обмотке индукционного преобразователя, а сигнальный вход - к выходу заградительного фильтра, и решакщим блоком, состоящим из трех компараторов, сиг20 нальные входы которых подключены к выходам, линейных детекторов и диск.риминатора.мгновенного значения, двух . схем И, входы которых соединейы с выходами компараторов, и блока автоматики, входы которого подключены к выхсдам схем И, а выход - к индикатору.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства на фиг ° 2 приведены зависимости напряжений гармонических сос30 тавлякщих сигнала для одного из фер819684 ромагнитных изделий, изготовленных из стали 50 ХГ.

Устройство состоит из индукционного преобразователя. 1 с полесоздающей

2 и измерительной 3 обмотками, заградительного фильтра 4, вход которого подключен к измерительной обмотке 3, двух избирательных фильтров 5 и 6, входы которых. соединены с выходом заградительного фильтра, двух линейных детекторов 7 и 8, входы которых подключены к выходам избирательных фильтров, дискриминатора 9 мгновенных значений, опорный вход которого подключен к полесоздакщей обмотке 2, а сигнальный вход - к выходу заградительного фильтра 4, решающего блока 15

10, состоящего из трех компараторов

11, 12 и 13, входы которых соединены с выходами линейных детекторов 7, 8 и дискриминатора 9 мгновенных значений, двух схем 14, 15 И, входы кото- g() рых соединены с выходами компараторов 11, 12 и 13, и блока 16 автоматики, входы которого подключены к выходам схем И. К выходу решакщего блока 10 подключен индикатор 17. 25

На фиг. 2 показаны зависимости наиболее информативных параметров сигнала вторичной ЭДС, обеспечивающих, например, разбраковку изделий по механическим свойствам. Эти зависимости нормированы к одинаковым значениям границ разбраковки по напряжению. Иэ графиков видно, что амплитуда третьей гармоники достаточно чувствительна к изменению свойств в области твердых и годных иэделий, но не обладает необходимой чувствительностью к мягким и "сырым" изделиям, для которых она имеет такие же значения, как и для нормальных. Относительный диапазон изме :ения ампли- 40 туды третьей гармоники не менее 30В.

Амплитуда пятой гармоники достаточно чувствительна к изменению свойств в области мягких изделий и не чувствительна в области твердых "сырые" 45

) изделия имеют такой же отклик, как и нормальные. Относительный диапазон изменения амплитуды пятой гармоники составляет не менее 70Ъ. Мгновенное значение вторичной ЭДС в момент мак- 50 аимальной чувствительности хорошо реагирует на изменение свойств в об,,ласти как твердых, так и мягких из-, " делий до "сырых" включительно. Оно монотонно возрастает с уменьшением твердости, как правило, диапазон между границей мягких изделий и "сы- рыми" иэделиями не менее 50% зоны годных, но зависит от термостабильности электромагнитного преобразователя. Поэтому мгновенное значение 40 вторичной ЭДС используется только для уверенной отбраковки "сырых" изделий.

Эти зависимости положены в основу работы устройства, осуществляющего 65 одновременное измерение трех параметров: третьей и пятой гармоник и, мгновенного значения вторичной ЭДС, отбраковку твердых изделий производят по амплитуде третьей гармоники, отбраковку мягких — по амплитуде пятой, отбраковку ".сырых" — по мгновенному значению вторичной ЭДС.

Устройство работает следующим образом.

Ток задающего генератора (на чертеже не показан), протекая через полесоздающую обмотку 2 индукционного преобразователя 1, наводит в ферромагнитном иэделии (на чертеже не показано) переменное магнитное поле, которое индуцирует в измерительной. обмотке 3 преобразователя 1 вторичную ЭДС. Сигнал измерительной обмот-. ки преобразователя поступает на вход заградительного фильтра 4..С первого выхода заградительного фильтра сигнал поступает на дискриминатор 9 мгновенного значения вторичной ЭДС.

С второго выхода заградительного фильтра сигнал поступает на входы избирательных фильтров 5 и 6 высших гармоник. С выходов избирательных фильтров сигналы высших гармоник поступают на входы линейных детекторов

7 и 8, которые выпрямляют его и масштабируют. Сигналы постоянного напряжения с выходов дискриминатора 9 н детекторов 7 и 8 поступают на сигнальные входы компараторов 13, 11, 12, установка верхнего и нижнего пределов которых задается от общих источников напряжений Е (на фигурах не показаны). Выходы компараторов БОЛЬШЕ.НОРМЫ соединены с дискретной схемой 14 И, выходы компараторов MEHME

НОРМЫ вЂ” co схемой 15 И. С выходов схем 14 и 15 потенциальные сигналы . поступают на вход блока 16 автоматики, в котором вырабатываются команды

ТВЕРДЫЕ, НОРМА и МЯГКИЕ, поступающие на индикатор 17 и во внешние устройства. Кроме того, через блок автоматики коммутируются масштабированные сигналы контролируемых параметров в устройство индикации, которые необходимы для настройки границ разбраковки.

Формула изобретения

Устройство для неразрушакщего контроля ферромагнитных изделий, содержащее индукционный преобразователь с полесозданхцей и измерительной обмотками, два избирательных фильтра и индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено заградительным фильтром, включенным между измерительной обмоткой индукционного преобразователя и входами избирательных фильтров двумя линейными детекторами, вхо819684 значения, двух схем И, входы которых соединены с выходами компараторов, и блока автоматики, входы которого подключены к выходам схем И, а выходк индикатору.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 619847, кл. G 01 N 27/86, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР . Р 411367, кл ° q. 01 М 27/86, 1974.

478 Н8 (кЮ (ep,) 321 (32)

Фиг.2 (22) Заказ 1370/22 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ды которых соединены с выходами из.бирательных фильтров, дискриминатором мгновенного значения вторичной

ЭДС, опорный вход которого подключен к полесоэдакшей обмотке индукционного преобразователя, а сигнальный вход— к выходу заградительного фильтра, и решающим блоком, состоящим из трех компараторов, сигнальные входы которых подключены к выходам линейных детекторов и дискриминатора мгновенного

Ь

Ъ

Ь

Ъ

Ъ

4 ь