Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления

 

1. Способ электромагнитного юоятроля качества термической обработ ки ферромагнитных изделий, заключак щийся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изделия, измер5Ь ют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого изделия, отлинающийс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, перед намагничиванием изделия мнохчэкратно Перамагничивают переменным током до насыще нйя по гистэрезисным циклам, намагничивание проиаводят последней полуволной этого тока , магнитную проницаемость измеряют ;в переменном магнитном поле однбвремешю с измерением остаточной намагниченности , с; ммируют полученные сигналы, после чего и сравнивают результаты измерения.; 2.Устройство для электромагнитнохч) контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, содержащее блок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок изме рения магнитной проницаемости, индикатор , отличающееся тем, что оно снабжено; датчиком положения торца изделия, блоком задержки сигналов, . подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и, блока измерения магнитной проницаемости соответственW но, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором , и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика пррож&-, НИН торца изделия и выходом - -.с третьим входом блЬка задержки, сигналов, а блок намагничивания вьтолнен в виде последовательно соединенных конденс&ьро Сд сд тора, соленоида, тиристора, подключенного управляющим электродом к выходу блоке , управления, а также диода, подключенного встречно-параллельно тйристоРУ . 3.Устройство по п. 2, отличаю щ е ее я тем, что преобразователь блока измерения магнитной проницаемости размещен коаксиально с соленоидом, а преобразователь блока измерения ОСТЕ точной намагниченности выполнен с магнитопроводом , размещенным у торца соленовда .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1035501

g g G 01 M 27/82

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY CBNQETEJlbCTBV

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3421008/25 28 (22) 13.04,82 (46) 15.08,83. Бюл. № 30 (72) А. И. Холкин, А. В. Афонин и В, Г. Шауркин (71) Ярославский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции моторный завод (53) 620.179.14 (088,8) (56) 1." Дефектоскопия", 1976, № 1, с. 66-70..

2. Авторское свидетельство СССР № 103762, кл. G 01 М 27/82, 1959. (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО

КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что намагничивают контро-лируемое и образцовое изделия, измеряют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого иэделия, о т л и ч а ю ш и йс я тем, что, с целью повышения достоверности и производительности контроля, перед намагничиванием из. делия многократно перемагничивают переменным током до насыщения по гисте резисным циклам, намагничивание производят последней полуволной этого тока, магнитную проницаемость измеряют

;в переменном магнитном поле одно временно с измерением остаточной намагниченности, суммируют полученные сигналы, после чего и сравнивают результаты измерения.

2. Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, содержа щее блок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок измерения магнитной проницаемости, индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжено; датчиком положения торца изделия, блоком задержки сигналов, подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и блока измерения С2 магнитной проницаемости соответственно, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором, и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика положе-. ния торца изделия и выходом —;с третьим входом блока задержки сигналов, :а блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора, соленоида, тиристора, подключенного управлаощим электродом к выходу блоке „управления, а также диода, подключенного встречно-параллельно тиристору

3. Устройство по ц. 2, о т л и ч а ющ е е с я тем, что преобразователь бло« ка измерения магнитной проницаемости размещен коаксиально с соленоидом, а преобразователь блока измерения остаточной намагниченности выполнен с магнитопроводом, размещенным у торца соле. ноида.

1038501

Изобретение относигся к неразрушаю щему контролю качества иэделий иэ ферромагнитных сталей электромагнитным методом и может быть использовано для контроля качества их термической обра 5 боткн.

Известен способ электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что намагничивают изделие, из- !О меряют остаточную намагниченность и по ней определяют качество термической обработки (1 ).

Однако данный способ характеризуется.низкОЙ дОстоверностью кОнтроля, что f5 связано с неоднозначной зависимостью остаточной намагниченности изделия с качеством его термической обработки.

Наиболее близким к предлагаемому является способ электромагнитного конт») 20 роли качества термической обработки ферромагнитных иэделий,i заключающийся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое изделие, измеряют их остаточную намагниченность и магнитную 25 проницаемость, сравнивают каждый результат измерения параметров образцового и контролируемого изделий и определяют качество термической обработки контролируемого изделия (2) .

Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработ. ки ферромагнитных иэделий содержит блок намагничивания, последовательно соединенные блок измерения магнитной проницаемости и первый индикатор, а также блок измерения остаточной намагниченности и второй индикатор 1„21, Недостаток известного способа и устройства состоит в низкой достовернос 40 ти и производительности контроля. Это связано с влиянием предварительного состояния изделия и с неоднозначной зависимостью магнитной проницаемости и остаточной намагниченности иэделия с его,45 термической обработкой. Кроме того, раздельное измерение. остаточной намагниченности и магнитной проницаемости изделия, а также оценка результатов контРоля по двум параметрам дополнительно снижает достоверность контроля и его производительность.

На фиг. 1 изображена схема устройства дпи электромагнитного контроля качества термической обработки; на фиг. 2, 3 и 4 -.Соответственно зависимости магнитной проницаемости, остаточной намагниченности и результатирующего сигнала преобразователей от температуры отпуска изделий.

Устройство содержит блок намагничивания иэделия, выполненный s виде последовательно соединенных конденсатора 1, Цель изобретения - повышение достоверности и производительности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу электромагнитного контроля качества термической обрабоч ки ферромагнитных иэделий, заключающе муся в том, что намагничивают контролируемое и образцовое иэделия, измеря, ют их остаточную намагниченность и магнитную проницаемость, сравнивают результаты измерения и определяют качество термической обработки контролируемого иэделия, перед намагничиванием иэделия многократно перемагничивают переменным током до насыщения по гистерезионым циклам, намагничивание производят

ПОСЛЕДНЕЙ IIOJPj&OSIHOA этого тока, МаГнитную проницаемость измеряют в переменном магнитном поле одновременно с измерением остаточной намагниченности, суммируют полученные сигналы, пос ле его и сравнивают результаты измерения.

Устройство для электромагнитного контроля качества термической обработки ферромагнитных иэделий, содержащее блок намагничивания, блок измерения остаточной намагниченности, блок измерения магнитной проницаемости и индикатор, снабжено датчиком положения торца иэделия, блоком задержки сигналов, подключенным первым и вторым входами к выходам блока измерения остаточной намагниченности и блока измерения магнитной проницаемости соответственно, сумматором, включенным между выходами блока задержки и индикатором; и блоком управления, соединенным входом с выходом датчика положения торца изделия и выходом - с третьим входом блока задержки сигналов,.а блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных конденсатора, соленоица, тиристора, подключенного управляющим электродом с выходом блока управления, а также диода, подключенного встречно-параллельно тиристору.

При этом преобразователь блока измерения магнитной проницаемости размещен коаксиапьно с соленоидом, а преобразователь блока измерения остаточной намагниченности выполнен с магнитопроводом, размещенным у торца соленоида.

3 10 соленоида 2 и тиристора 3, а также па раллельно встречно включенного с послед ним диода 4, блок измерения остаточной намагниченности, выполненный в виде феррозонда 5,, расположенного на магии топровоае 6, размещенного у торца соленоида 2, и амплитудного селектора 7, подключенного входом к феррозонду 5, блок измерения магнитной проницаемости; выполненный в виде коаксиальных с соленоидом 2 возбуждающей обмотки 8 и измерительной обмотки 9, последовательно соединенные блок 10 задержки, подключенный первым и вторым входами .к измерительной обмотке 9 и выходу амплитудного селектора 7 соответственно, сумматора 11 и индикатора 12, последовательно соединенных датчика 13 положения торца иэделия и блока 14 управления, последний подключен выходом к управляющему электроду тиристо. ра 3 и третьему входу блока 10 задержкиу

Параметры конденсагора 1 и соленоида 2 выбираются таким образом, чтобы образованный ими колебательный контур входил в резонанс при размещенииконтролируемого изделия 15 в соленоиде в рабочем положении, показанном на фиг. 1.

Устройство работает следующим образом, По мере внесения изделий 15 внутрь соленоида 2 оно многократно перемаь ничивается по гистерезисным циклам с час готой питающего тока. Одновременно вследствие явления резонанса напряжений ток в обмотке соленоида 2 возрастает и достигает максимального значения при нахождении изделия 15 в ра« бочем положении. В этот момент срабатывает датчик 13 положения горца иэделия 15, выдающий сигнал на блок 14 управления, который выключает тирис. тор 3 и блок 10 задержки сигналов.

При выключении тиристора 3 прекращается подача переменного тока на соленоид 2, а его последняя полуволна, 35501. 4 пропускаемая диодом 4 и проходящая через соленоид 2, заряжает конденсатор 1. После этого ток в колебательном контуре прекращается и изделие оста5 ется намагниченным побледней полуволной переменного тока максимального значения и заданной полярности, Блок 10 задержки сигналов после намагничивания изделия в соленоиде 2

1О подключает блок измерения остаточной намагниченности изделия 15 с амплитудным селектором 7 и блок измерения магнитной проницаемости изделия на вход сумматора 11, который выдает ре15 зультатирующий сигнал на индикатор 12..

При удалении изделия 15 иэ усгройства датчик 13 положения торца изделия в устройстве выдает сигнал на блок 14 управления, а последний выклю2О чает блок 10 задержки сигналов и вклю чает тиристор 3, и по соленоиду 2 вновь протекает переменный ток, соответству1ощий максимальному значению. По мере удаления изделия из устройства в резуль25 тате нарушения резонанса напряжений ток в соленоиде 2 уменьшается, а изделие после его удаления из устройства полнос тью размагничивается.

При раздельном анализе каждой из получаемых в процессе измерения зависимостей, показанных на фяг.2 и 3, не удается однозначно оценигь качество термической обработки иэделия, в данном случае температуры отпуска 4 для сталей типа 40ХН2МА.

На фиг. 4 изооражена кривая, выражающая изменение результатирующего сигнала, формируемого в устройстве, 4О позволяющая Однозначно Оценить качес Р во термической обработки изделий во всем интервале температур отпуска.

Таким образом, .достигается повышение достоверности контроля и его про45 изводительности благодаря однозначности получаемых результатов и возможности измерений за один цикл с автоматической установкой режимов контроля.

1035501

1035501

100 Х0 500 tomn С

Фиг. 2

Ог

6)М бг

f00 J00 Щ) tormen .

Фиг g

t00 ЖО ЮО tormen

Составитель П. Шкатов

Редактор В. Ковтун Техред В..пале коре и Корректор A. Повк

Заказ .5824/45 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП " Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4