Намагничивающая система для магнитного контроля цилиндрических объектов

Намагничивающая система для магнитного контроля цилиндрических объектов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социапистическик

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()890230 (6l ) Дополнительное к авт. саид-ву N 690375 (22)Заявлено 06.02.79 (21) 2721778/25-28 (51) М. Кл.

G 01 N 27/83 с присоединением заявки №вЂ”

9оудоретееииый комитет

СССР (23) Приоритетяо делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12.81. Бюллетень № "6

Дата опубликования описания 17. 12. 81 (53) УДК 620.179. .14(088.8) 4

В. Ф. Мужицкий, A. С. Смирнов и N. М. Шефь

il3

ТF. ":, ° -!;;.

sa;;(), .",,;, (72) Авторы изобретения (71 ) За я в и тел ь (54) НАМАГНИЧИВАЮЦЛЯ СИСТЕМА ДЛЯ МАГНИТНОГО

КОНТРОЛЯ ЦИЛИНДРИЧЕСКИХ ОБЬЕКТОВ

Изобретение относится к магнитной структуроскопии и может быть использовано в черной металлургии и машиностроении для контроля структуры (твердости, качества термообработки, внутренних напряжений и т.д) цилиндрических изделий, например, труб, сосудов, штанг и т.п.

Известны накладные преобразователи, которые могут быть использованы для целей структуроскопии изде о лий из ферромагнитных материалов $1).

Недостатком этих преобразователей является то, что измерительные обмотки охватывают суммарный магнит15 ный поток преобразователя, вытекающий из полюсов и распространяющийся по изделию и воздушному пространству, что приводит к низкой чувствительности к с.òðóêòóðå материала изделия в зоне контроля.

Известен также преобразователь содержащий магнитопровод П-образной формы, состоящий из трех частей причем намагничивающая обмотка охватывает все три части, а измерительная расположена на средней части. Магнитный поток в плоском изделии от средней части магнитопровода представляет собой пучок практически параллельных магнитных линий, поэтому ЭДС измерительных обмоток связана со свойствами именно исследуемого участка и слабо зависит от магнитных свойств соседних участков.

Указанный преобразователь предназначен для измерения напряжений в ферромагнитных сталях, он может при" меняться во всех тех случаях, когда важно локализовать участок контроля например, при структуроскопии различных плоских изделий.

Магнитный поток, вытекающий из полюсов преобразователя, условно можно разделить на три части: первая- . магнитный поток через контролируемый участок изделия, вторая — магнитный латок, растекающийся по изделию вне

890230

35 тей f3 ).

50 контролируемого участка, третья - маг. нитный поток рассеяния, замыкающийся по воздуху, минуя изделие. Первая часть магнитного потока наиболее тесно связана с магнитными и. следоаа" тельно, с физико-механическими свой" ствами (структурой) изделия. Для Tora чтобы эта связь имела явно выраженный характер, режим намагничивания контролируемого участка должен иметь on- 30 ределенное (оптимальное) значение.

Вторая часть магнитного потока слабо связана со свойствами контролируемого участка изделия, so-первых, потому что вторая часть потока распространя" ется по участкам изделия,, где режим намагничивания отличается от режима контролируемого участка, что а ряде случаев искажает характер связи магнитных и физико"механических свойств, во-вторых, на эту часть потока сильно влияет краевой эф(>ект, связанный с конечной длиной изделия. Третья часть магнитного потока (потоки рассеяния) почти I-Ie связана со свойствами материала изделия, но увеличивает постоянный уровень (фон ) ЭДС измерительHblx обмоток накладного преобразователя, что усложняет работу аппаратуры, предназначенной для анализа этой ЗДС, Распределение второй части магн>»тного потока намагничиаающей системы, установленной на цилиндрическое изделие, отличается от распределения этой части потока системы, установленной на плоское изделие. В первом случае, кроме потоков, растекающихся l>o соседним с контролируемым участком изделия, имеется поток, растекающийся по верхней части изделия, 40 если система наложена на цилиндрическое изделие снизу 12j.

По основному авт.св. V 690375 известна намагничивающая система для магнитного контроля цилиндрических

45 объектов, содержащая П-образный магнитопровод с обмоткой, рабочие поверхности которых выполнены в виде выпуклых цилиндрических поверхносНедостатком известной системы яв" ляется то, что она не позволяет отделить сигналы потока, проходящего по контролируемому участку, от сигналов потоков, проходящих по верх- 55 ней части цилиндрического изделия, минуя контролируемый участок и от потоков рассеяния.

Целью изобретения является повышение чувствительности к структуре материала изделия.

Поставленная цель достигается тем, что система снабжена измерительными обмотками, рабочие поверхности полюсов выполнены с пазами в виде замкнутого контура, а обмотки уложены в эти пазы.

На фиг. ll представлена намагничивающая система, общий вид; на фиг. 2 - то же, вертикальное сечение; на фиг. 3 - схематичное распределение магнитного потока одного полюса; на,фиг. 4 - то же, в нижней части контролируемого изделия, Намагничивающая система содержит

П-образный магнитопровод 1, намагничиаающую обмотку 2 и измерительные обмотки 3 и 4. Рабочие поверхности полюсов, обращенные в сторону контролируемого изделия, выполнены в виде частей цилиндра, в которых вырезаны пазы 5.

Расположение измерительных обмоток в пазах на рабочей поверхности полюсов устраняет необходимость разделения магнитопровода на несколько частей.

Паз каждого полюса представляет собой замкнутый контур и расположен на торцовой поверхности полюса так, чтобы охватывать только ту часть магнитного потока, которая проходит непосредственно через контролируемый участок изделия. Такое расположение паза устраняет влияние второй и третьей частей потока преобразователя на ЭДС измерительных обмоток и тем самым повышает чувствительность преобразователя к структуре контролируемого участка.

Цилиндрическая форма полюсов имеет то достоинство, что при изменении внешнего диаметра изде.пия положение линии максимального магнитного контакта изменяется незначительно и в преДелах участка полюса, охваченного пазом с измерительной обмоткой, где во всех случаях распространяется только поток контролируемого участка изделия 6 (фиг. 2).

Работа преобразователя осуществляется следующим образом.

По намагничивающей обмотке 2 протекает ток заданной формы, при этом по магнитопроводу 1 и изделию 6 рас" пространяется магнитный поток, который состоит из трех частей: пер890230

5 вая часть 7 - поток через контролируемый участок изделия, вторая часть

8 - поток, растекающийся по изделию .сверху (фиг. 3) и с боков (фи-.4) от контролируемого участка, третья часть

9 — поток рассеяния, замыкается по воздуху, минуя изделие.

Пазы 5 образуют на поверхностях полюсов замкнутые контуры и расположены в зоне магнитного контакта полюсов магнитопровода и поверхности изделия, при этом измерительные обФ мотки, уложенные в пазы, охватывают только поток 7 контролируемого участка изделия, а потоки 8 и 9 не оказывают заметного влияния на ЭДС измерительных обмоток, а следовательно и на результаты контроля.

Предлагаемая намагничивающая система может быть использована в автоматических установках для обнаружения "незапланированной" марки стали для контроля качества термообработки труб диаметром 150-352 мм.

Формула изобретения

Намагничивающая система для магнитного контроля цилиндрических обьектов по авт.св. СССР V 690375, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения чувствительности к структуре материала изделия, она снабжена измерительными обмотками, рабочие поверхности полюсов выполнены с пазами в виде замкнутого контура, а обмотки уложены в эти пазы.

Источники информации, i5 принятые во внимание при экспертизе

1, Городинский И. А. Магнитные и электрические методы испытания материалов. Госпланиздат, М.-Jl., 1940, с. 36, рис. 20.

2. Авторское свидетельство СССР

h" 188736, кл. 6 01 и 27/86, 1966.

3. Авторское свидетельство СССР

NÃ 690375, кл. G 01 N 27/86, 1976.

Риа.2