Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов (патент 896569)
Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов (патент 896569)
Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов (патент 896569)
Показать все

Реферат

 

Союз Советски к

Социалистические

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (iu896569 (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 29. 05. 80 (21) 2931239/25-28 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07. 01. 82. Бюллетень JA 1

Дата опубликования опмсания 07.01.82 (5l)M. Кл.

G 01 и 29/04

3Ьаударстеенвый квинтет

СССР па делан нзабретеннй н аткрытвй (53) УДК 620.179; .16(088.8) (72) Авторы изобретения

В.В.Гасельник и Б.Б.Винокуров

Томский ордена Октябрьской Революци

Красного Знамени политехнический институт им. С.M.Kèðoâà (71) Заявитель (54) СПОСОБ. НЕРАЗРУША10ЩЕГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ

СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАПОВ

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для определения механических свойств ферромагнитных материалов.

Известен способ измерения упругих и прочностных характеристик металлов и сплавов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают ультразвуковые колебания и измеряют скорость их распространения, зависящую от упругих постоянных среды 11 ).

Недостаток способа — низкая чувствительность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбуждают стоячую ультразвуковую волну, помещают материал в магнитное поле и по сигналу измерительной катушки судят о его механических свойствах (2).

Недостатком указанного способа является низкое качество контроля из-за недостаточного уровня ЭДС измерительной катушки и необходимо-, сти точной установки катушки в пучность стоячей волны, а также влияние магнитной предистории материала на выходной сигнал измерительной

16 к атушки, Цель изобретения — повышение качества контроля.

Указанная цель достигается тем, что контролируемый материал намагничивают переменным магнитным полем, амплитуда которого достаточна для нелинейного перемагничивания матери» ала, а частота на два или более

20 . порядка меньше частоТы возбужденной волны в материале, а измерительную катушку помещают в узлы стоячей волны, измеряют ее длину и по ней

3 896569 судят о механических свойствах контролируемого материала.

Качество контроля улучшается благодаря повышению чувствительности, которая определяется спецификой сов" местного действия на ферромагнитный материал слабого ультразвукового возбуждения (область линейной акустики) и мощного низкочастотного магнитного поля (область нелинейно- 1ф го намагничивания). Кроме того, использование низкочастотного поля способствует повторяемости результатов измерения.

На чертеже представлено устрой- у ство реализующее указанный способ-.

Устройство содержит высокочастотный генератор 1, синусоидального сигнала, соединенный с ним излучатель

2, ультразвуковых колебаний, намагничивающую катушку 3, соединенный с ней генератор 4 низкочастотного синусоидального сигнала, измерительную катушку 5 и соединенные с ней избирательный усилитель 6 и индикатор 7 и механически связанный с измерительной катушкой 5 блок 8 перемещения и отсчета. Б процессе контроля измерительная катушку охватывает контролируемый материал 9.

Способ реализуется следующим образом.

Высокочастотное напряжение генератора 1 синусоидального сигнала преобразуется в ультразвуковые колебания в излучателе 2 и вводятся в контролируемый ферромагнитный материал 9 (конечной длины) в котором образуется ультразвуковая стоячая волна. Од40 новременно материал 9 намагничивается низкочастотным переменным полем посредством намагничивающей катушки

3, подключенной к выходу генератора

4. С помощью измерительной катушки

5 избирательного усилителя 6 и индикатора 7 измеряют величину первой гармонической составляющей, прошедших через материал колебаний, которая зависит от местоположения изме- ЗО рительной катушки. Установка измерительной катушки в пучности давлений стоячей волны дает максимальное значение сигнала, а установка в узлы стоячей волны — ее нулевое значение. М

Расстояние между пучностями или узлами стоячей волны не зависит от мощности ультразвукового и электромагнитного излучения, установка измерительной катушки в узлы стоячей волны предпочтительна, так как скорость изменения величины сигнала первой гармоники в области положения пучностей стоячей волны меньше, чем скорость изменения величины этого сигнала в области положения узлов стоячей волны, а следовательно, нахождение положения узлов стоячей волны осуществляется с большей точностью, отсчет расстояния .между узлами стоячей волны, равного половине длины (Л) волны ультразвуковых колебаний, распространяющихся в ферромагнитном материале и являющегося показателем механических свойств контролируемого материала, производится с помощью блока 8 перемещения и отсчета. Зная длину волны, по известным соотношениям рассчитывают скорость ультразвуковой волны, основываясь на взаимосвязи скорости распространения ультразвуковой волны и модуля Юнга, а также зависимости прочности от модуля Инга, судят о механических свойствах контролируемого материала.

Таким образом способ повышает качество контроля и позволяет проводить неразрушающий контроль .структурных характеристик материала (температуры закалки, бальности и др.) при наличии корреляционных связей с его механическими характеристиками.

Формула изобретения

Способ неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в контролируемом материале возбужцают стоячую ультразвуковую волну, помешают материал в магнит— ное поле и по сигналу измерительной катушки судят о его механических свойствах, отличающийся тем, что, с целью повышения качества контроля, контролируемый материал намагничивают переменным магнитным полем, амплитуда которого достаточна для нелинейного перемагничивания материала, а частота на два или более порядка меньше частоты возбужденной волны в материале, а измерительную катушку помещают в узлы стоячей волны, измеряют ее длину и по ней судят о механических свойствах контролируемого материала.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

896569

1. Ультразвук, 11од ред. И.11. Голямина, М., ™Советская энциклопедия", 1979, с. 166, 2. Авторское свидетельство СССР у Ф 552553, кл. G 01 N 29/00, 1977 (прототип).

Составитель К.Пеонов

Редактор М.Янович Техред З.Фанта Корректор Г.Назарова

Заказ 11691/35 Тираж йя2 Подписное

ВНИИИИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ШШ 11атент, г. Ужгород, унт. 11роектная, 4