Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

 

Изобретение обеспечивает повышение точности при контроле твердости изделий из сталей, имеющих нелинейную зависимость магн.параметров от механических свойств. Испытуемое изделие (ИИ) 16 помещают между двумя индукционными преобразователями (ИП) I, 9, имеющими полесоздающие обмотки 2, 10 и измерительные обмотки 3, 11 соответственно. Сигнал, индуцируемьй в измерительную обмотку 3, через полосовой фильтр 4, выделяю МпПл щий гармонику вторичной ЭДС, и детектор 5, выпрямляющий и масштабирующий сигнал, поступает на компаратор 6. Сигнал с измерительной обмотки 11 поступает на фазокомпенсатор 12, на другой вход которого поступает сигнал с полесоздакяцей обмотки 10. Фазокомпенсатором I2 производится подстройка фазы и уровня сигнала таким образом, чтобы для годной детали напряжение на его выходе равнялось нулю. Если ИИ 16 отличается от образцового , разностный сигнал через детектор 13 и масштабирующий усилитель 15 поступает на компаратор 14. Компаратор 6 срабатывает по миним., а компаратор 14 - по макс. допустимом значениям твердости ИИ. С компараторов 6, 14 сигналы поступсшт на блок 7 выработки команд, который формирует команды брак твердый (по сигналу с компаратора 6),, брак мягкий (по сигналу с компаратора 14) и норма (при отсутствии сигналов с компараторов 6, 14). Формируемые команды поступают на индикатор 8. 2 ил. ts (Л to со 00 О5 to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН, 21 А1 (19) (И) (5I) 4 G 01 N ?2/00 27

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3973666/24-09 (22) 12.11.85 (46) 23.03.87. Бюл. ¹ 11 (72) Л.П,Рыжанина, Ю.В.Русаков, 10.Г,Артемьев, А.В.Кирякин, В.С.Юраскин и А.B.Êîíþõoâ (53) 621.31?.39(088.8) (56) Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник./ Под ред. В.В.Клюева.. Т.2. М.:

Машиностроение, 1976, с.82.

Авторское свидетельство СССР

¹ 819684, кл.G 01 М 27/90, 1979. (54),УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЗЗЩЕГО

КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение обеспечивает повышение точности при контроле твердости изделий из сталей, имеющих нелинейную зависимость маги.параметров от механических свойств. Испытуемое изделие (ИИ) 16 помещают между двумя индукционными преобразователями (ИП) l, 9, имеющими полесоздающие обмотки 2, 10 и измерительные обмотки 3 11 соответственно. Сигнал, индуцируемый в измерительную обмотку

3, через полосовой фильтр 4, выделяющий гармонику вторичной ЭДС, и детектор 5, выпрямляющий и масштабирующий сигнал, поступает на компаратор 6.

Сигнал с измерительной обмотки ll поступает на фазокомпенсатор 12, на другой вход которого поступает сигнал с полесоздающей обмотки 10. Фазокомпенсатором 12 производится подстройка фазы и уровня сигнала таким образом, чтобы для годной детали напряжение на его выходе равнялось нулю. Если ИИ 16 отличается от образцового, разностный сигнал через детектор 13 и масштабирующий усилитель

15 поступает на компаратор 14. Компаратор 6 срабатывает по миним., а компаратор 14 — по макс. допустимым значениям твердости ИИ. С компараторов 6, 14 сигналы поступают на блок

7 выработки команд, который формиру" ет команды "брак твердый" (по сигналу с компаратора 6),, "брак мягкий" (по сигналу с компаратора 14) и

"норма" (при отсутствии сигналов с компараторов 6, 14). Формируемые команды поступают на индикатор 8.

2 ил.

1298621

Изобретение относится к технике неразрушающего контроля механических свойств ферромагнитных изделий электромагнитным методом с помощью датчиков с расПределенныйи параметрами и может быть использовано для разбраковки изделий по твердости.

Цель изобретения — повышение точности при контроле твердости изделий из сталей, имеющих нелинейную зависимость магнитных параметров от механических свойств.

На фиг,1 приведена структурная электрическая схема устройства для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий; на фиг.2 — зависимость напряжения третьей гармоники выходного сигнала 1! первого индукционно2 го преобразователя и разностного напряжения U с измерительной обмотки второго индукционного преобразователя от твердости изделий иэ сталя

45 х1.

Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий содержит первый индукционный преобразователь 1 с полесоздающей 2 и измерительной 3 обмотками, полосовой фильтр 4, первый детектор 5, первый компаратор 6, блок 7 выработки команд, индикатор 8, второй индукционный преобразователь 9 с полесозцающей обмоткой 10 и измерительной обмоткой 11, фазокомпенсатор 12, второй детектор !3, второй компаратор

14, масштабирующий усилитель 15.

Устройство неразрушающего контроля ферромагнитных изделий работает следующим образом.

Испытуемое иэделие 16 помещается между двумя накладными индукционными преобразователями 1 и 9. Ток задающего генератора (не показан), протекая через полесоздающую обмотку 2 первого индукционного преобразователя 1, наводит в испытуемом изделии

16 переменное магнитное поле, которое индуцирует в измерительной обмотке 3 вторичную ЭДС. Сигнал с измерительной обмотки 3 подается на полосовой фильтр 4; в котором происходит выделение, например, третьей гармоники вторичной ЭДС. С выхода полосового фильтра 4 напряжение третьей гармоники поступает на вход первого детектора 5, который выпрямляет его и масштабирует. Сигнал постоянного напряжения с выхода первого детектора

10 !

5 поступает на вход первого компаратора 6.

Одновременно сигнал с измерительной обмотки 11 второго индукционного преобразователя 9поступает на первый вход фазокомпенсатора 12, на второй

:вход которого поступает сигнал с по,песоэдающей обмотки 1О. Фазокомпенсатором 12 производится подстройка фазы и уровня сигнала так, что образцовой (годной) детали напряжение на выходе фазокомпенсатора !2 равняется нулю. При наличии испытуемого изделия .16, отличающегося от образцовой детали, разностное напряжение с выхода фазокомпенсатора 12 поступает на вход второго детектора 13,, с выхода которого сигнал поступает на вход масштабирующего усилителя 15. Масштабированный по амплитуде сигнал поступает на вход второго компаратора !

4.

Таким образом, в процессе контроля на вход первого компаратора 6 поступает сигнал с первого детектора

5, а на вход второго компаратора 14 через масштабирующий усилитель !5 с выхода второго детектора 13. Установка напряжения срабатывания компараторов 6 и 14 по заданным граничным значениям твердости испытуемых изДелий производится от источниксв напряжения Е „, (не показаны), причем установка границы срабатывания компаратора 6 производится по минимально допустимому значению твердости 11„, (точка А, фиг.2), а установка границы срабатывания компаратора 14 — по максимально допустимому значению твердости U„ (òî÷êà А>, фиг,2).

Границы срабатывания устанавливаются в соответствии со штатной термообработкой изделий на "образцовых" иэделиях, используемых также при настройке и калибровке приборов перец работой и испытаниями.

С выходов компараторов 6 и 14 сигналы поступают на вход блока 7, выполненного на микросхемах цифровой логики, например И-НЕ или ИЛИ-НЕ, в

tt котором вырабатываются команды Брак твердый" и "Брак мя1 кий", а при отсутствии сигналов с компараторов команда нНорма1, Таким образом, предлагаемое устройство позволяет надежно раэбраковывать по твердости испытуемые изделия 16 иэ стали 45 х 1, а так ке иэ

О МВ

4Ъе.2

ВНИИПИ Заказ 881/45 Ти аж 777 Подписное

11роиэя.— попнгр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

3 12986 других сталей, имеющих неодноэначную зависимость магнитных параметров от механических свойств и режимов термообработки. Это обеспечивается работой индукционных преобразователей

1 и 9 на линейно изменяющихся участках кривых U д и 0 „ (фиr.2) в соответствии с установленными границами годных изделий (точка А, и Ад, фиг.2), т.е. первый индукционный 1() преобразователь I отбраковывает

"Брак твердый, а второй индукционный преобразователь 9 — "Брак мяг-: кий11. При контроле испытуемых иэделий 16 с нормальной твердостью, на- 15 ходящихся внутри диапазона годных (фиг.2), оба компаратора 6 и 14. закрыты, включается схема НЕ блока 7 и на индикатор 8 приходит сигнал

"Норма". Индикатор 8 представляет д) собой, например, трехцветное табло, каждый цвет которого соответствует группе разбраковки: "Норма", "Брак мягкий", "Брак твердый", включаюшиеся по соответствующим сигналам с блока 7. 25

Кроме того, в случае использования в предлагаемом устройстве второго индукционного преобразователя 9, магнитный сердечник которого выполнен в виде тонкого стержня с точечным 30 контактом на испытуемом изделии 16, позволяет осуществить локальный контроль твердости по всей его поверхности, например при его повороте ° Это значительно повышает точность контро-З5 ля, позволяет выявлять 1 пятнистость термообработки изделий и пр.

21 4

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего конl троля ферромагнитных изделий, содержащее первый индукционный преобразователь, снабженный измерительной обмоткой и полесоздающей обмоткой, подключенной через последовательно соединенные полосовой фильтр, первый детектор и первый компаратор к первому входу блока выработки команд, выход которого соединен с входом индикатора, а второй вход — с выходом второго компаратора, второй детектор, о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что, с целью повышения точности при контроле твердости иэделий.из сталей, имеющих нелинейную зависимость магнитных параметров от механических свойств, введены масштабирующий усилитель, включенный между выходом второго детектора и входом второго компаратора, фазокомпенсатор и второй индукционный преобразователь, снабженный полесоздакнцей обмоткой, включенной параллельно полесоздающей обмотке первого индукционного преобразователя, и иЗмерительной обмоткой, средняя точка которой заземлена, при этом измерительная обмотка- второго индукционного преобразователя соедиI нена с первым входом фазокомпенсатора, второй вход которого подсоединен к полесоздающей обмотке второго индукционного преобразователя, а выход — к входу второго детектора.