Способ неразрушающего контроля магнито-стрикционных материалов

Способ неразрушающего контроля магнито-стрикционных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О И : и НИЕ „„845()7g

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советснмк

Соцмалмстмческмк

Реслублмк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 07.08.79 (21) 2810683/25-28 с присоединением1заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М, Кл, G 01 N 29/00

Гасударственный комитет (53) УДК 620.179..14 (088.8) Опубликовано 07.07.81. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 17.07.81 ло делам изооретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Кулеев и П. С. Кононов

Институт физики металлов Уральского научного центра AH СССР (7!) Заявитель (54) СПОСОБ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

МАГНИТОСТРИКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к способам неразрушающего контроля и может быть использовано для контроля качества термообработки или величины механических напряжений в магнитострикционных материалах.

Известен способ измерения механических нагрузок, приложенных к магнитострикционным материалам, заключающийся в том, что в материале возбуждают с помощью электромагнитного поля ультразвуковые колебания, изменяют частоту изменения электромагнитного поля, добиваясь резонанса ультразвуковых колебаний, и по полученной резонансной частоте судят о величине приложенной нагрузки !1).

Недостаток данного способа заключается в отсутствии возможности контроля кач ства магнитострикционных материалов.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразру шающего контроля магнитострикционных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поляризующее магнитное поле, бесконтактно возбуждают ультразвуковые колебания, преобразуют эти колебания в электрический сигнал, и по его параметрам судят о контролируемом материале (2).

Однако этот способ не обеспечивает высокой точности контроля, что объясняется низкой точностью фиксации экстремума амплитуды ультразвуKQBblx колебаний из-за плавного характера ее изменения при вариации величины поляризующего магнитного поля.

Цель изобретения — повышение точности контроля. ð Поставленная цель достигается тем, что в качестве информативных параметров полученного электрического сигнала выбирают интервал времени междх дв мя последовательными экстремумами огибающих

его первой или второй гармоник.

На фиг. 1 представлена схема устройства для реализации предлагаемого способа; на фиг. 2 — временные зависимости огибающей первой и второй гармоник, преобразованны в электрический сигнал ультразвуковых колебаний.

Устройство, реализующее способ, состоит из генератора 1 высокочастотных сигналов, возбуждающей катушки 2, материала 3, приемной катушки 4, соединенной через се845079

Формула изобретения

3 лективный усилитель 5 с входом компаратора 6 фазы, выход которого соединяется с цифровым измерителем 7 временных интервалов, подмагничиваюшей системы возбуждающей катушки, включающей последовательно соединенные намагничивающий узел 8 (например электромагнит) и регулировочный узел 9, подмагничивающей системы приемной катушки, включающей намагничивающий узел 10 и регулировочный узел 11.

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал, вырабатываемый генератором 1, подается в возбуждающую катушку 2 и вследствие эффекта магнитофракции возбуждает в материале 3 в присутствии переменного низкочастотного поляризующего поля Н упругие колебания.

Оптимальная для возбуждения упругих колебаний величина амплитуды низкочастотного поляризующего магнитного поля устанавливается с помощью регулировочного узла 8 подмагничивающей системы возбуждающей катушки. Ультразвуковые колебания в присутствии постоянного поляризующего поля Н, возбуждают электромагнитные колебания над материалом в зоне приемной катушки 4, в которой они преобразуются в электрический сигнал. Оптимальная для приема величина постоянного поляризующего поля Н в электромагните 10 подмагничиваюшей системы приемной катушки устанавливается с помошью регулировочного узла I l. Селективный усилитель 5 выделяет из принимаемого сигнала колебания на частоте генератора 1 или на частоте, вдвое большей частоты генератора, и усиливает их.

Огибающие высокочастотного сигнала первой (вверху) или второй гармоник, получаемых на выходе селективного усилителя 5, в зависимости от времени представлены на фиг. 2. Период сигнала Т постоянен и соответствует периоду низкочастотного поляризующего поля Н . Соотношение интервалов времени t и . меняется в зависимости от степени термообработ4 ки или величины механических напряжений.

Сигнал выделенной гармоники, проходя далее через компаратор 6 фазы, на вход которого подается опорный сигнал от генератора высокочастотных сигналов, преобразуется и подается на цифровой измеритель 7 временных интервалов, который измеряет длительность интервала 2, или 7а. Сравнивая полученный результат с соответствующим интервалом времени для эталонного образца, можно судить о степени термооб1о работки или величине механических напря-, жений в испытуемом образце.

На основе предлагаемого способа облегчается создание более точных и надежно действующих устройств для контроля магнитострикционных материалов, работающих полностью автоматически благодаря возможности автоматического измерения с высокой точностью выбранных информативных параметров.

Способ неразрушаюшего контроля магнитострикционных материалов, заключаю25 щийся в том, что в контролируемом материале создают переменное поля ризую шее магнитное поле, бесконтактно возбуждают ультразвуковые колебания, преобразуют эти колебания в электрический сигнал, и по его параметрам судят о контролируемом материале, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, в качестве информативных параметров полученного электрического сигнала выбирают интервал времени между двумя последовательными экстремумами огибающих его первой или второй гармоник.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3942369, кл. G Ol N 29/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке № 2651309/25-28, кл. G 01 N 29/00, 1978 (прототип).

845079

Puz. I

А

Amm

А

Аяю

ВНИИПИ Заказ 4136/2 Тираж 907 Подписное

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