Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий

 

Изобретение относится к неразрушаюшему контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения - повышение точности измерений. С этой целью контролируемое изделие 8 с поверхностно обработанным слоем 9 размещают в зазоре магнитопровода 4 электромагнита , обмотка 5 которого питается от сети через стабилизированный выпрямитель 7 с регулятором 6 напряжения. Одновременно изделие 8 находится в зоне контроля преобразователя с возбуждающей 2 и дифференциально включенными 3 катушками, причем частоту сигнала генератора 1, питающего преобразователь, выбирают фиксированной и такой, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из изменяемых толщин слоя 9, но меньше минима,1ьной толщины контролируемого изделия. Непрерывно изменяя напряженность постоянного магнитного поля электромагнита, фиксируют ее значение, при котором выходной сигнал преобразователя достигает максимума . После этого частоту генератора 1 изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной или большей толщины контролируемого слоя. Затем сравнивают сигналы датчика, вырабатываемые им на смежных частотах, и определяют их разность, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разница максимальна. 1 ил. 0 (Л / / s . 00 О Ci со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

1310619 А1 (19) (11) (5)) 4 (з 01 В 7 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 3 !

Н ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ г;: —;(21) 3972166/25-28 (22) 04.11.85 (46) 15.05.87. Бюл. № 18 (71) Институт прикладной физики АН БССР (72) Н. Н. Зацепин, Б. П. Коренной, В. Г. Горбаш, А. Я. Бабарин, М. Н. Делендик и И. И. Кащенко (53) 620.179.14 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 211130, кл. G 01 В 7/06, 1968. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

ПОВЕРХНОСТНО ОБРАБОТАННЫХ

СЛОЕВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к неразрушаюшему контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения — повышение точности измерений. С этой целью контролируемое изделие 8 с поверхностно обработанным слоем 9 размещают в зазоре магнитопровода 4 электромагнита, обмотка 5 которого питается от сети через стабилизированный выпрямитель

7 с регулятором 6 напряжения, Одновременно изделие 8 находится в зоне контроля преобразователя с возбуждающей 2 и дифференциально включенными 3 катушками, причем частоту сигнала генератора 1, питающего преобразователь, выбирают фиксированной и такой, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из изменяеMblх толщиH слоя 9, но меньше Mèнимальной толщины контролируемого изделия. Непрерывно изменяя напряженность постоянного магнитного поля электромагнита, фиксируют ее значение, при котором выходной сигнал преобразователя достигает максимума. После этого частоту генератора 1 изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной или большей толщины контролируемого слоя.

Затем сравнивают сигналы датчика, вырабатываемые им на смежных частотах, и определяют их разность, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разница максимальна. 1 ил.

1310619

Формула изобретения

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий и может быть использовано для измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий.

Цель изобретения — повышение точности измерений за счет усиления различий в магнитных проницаемостях слоя и основы изделия.

На чертеже приведена структурная схема устройства для осуществления способа.

На схеме приведены генератор 1 синусоидального тока, соединенный с ним вихретоковый преобразователь, состоящий из катушки 2 возбуждения и двуx измерительHblx катушек 3, включенных дифференциа 1bно, подмагничивающая система, состоящая из магнитопровода 4 электромагнита, обмотки 5 электромагнита, соединенной посредством регулятора 6 напряжения со стабилизированным выпрямителем 7, питающим обмотку 5. Обработанное ферромагнитное изделие состоит из магнитотвердого поверхностного слоя и магнитомягкой основы.

Способ основан на том, что при подмагничивании изделия относительная магнитная проницаемость поверхностного слоя изменяется незначительно, в то время как относительная магнитная проницаемость основы изделия возрастает, достигает своего максимального значения, а затем уменьшается. При определенном значении напряженности подмагничивающего поля наблюдается максимальное различие в магнитных проницаемостях основы и слоя. Это максимальное различие определяют по максимуму выходного сигнала вихретокового преобразователя, в зону контроля которого помещают обработанное изделие, причем частоту тока возбуждения выбирают так, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из измеряемых тол шин обработанного слоя, Но меньше минимальной толщины контролируемого изделия.

Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий осуществляют следующим образом.

Контролируемое изделие 8 с поверхностно обработанным слоем 9 размещают в зазоре магнитопровода 4 электромагнита, обмотка 5 которого питается от сети через стабилизированный выпрямитель 7 с регулятором 6 напряжения, линейно изменяющим величину тока. В непосредственной близости от контролируемого слоя 9 размещак т измерительный преобразователь с катушками 2 и 3.

При помещении изделия 8 в зазор магнитопровода 4 на катушку 2 возбуждения от генератора 1 подают синусоидальный

55 ток, который, протекая по катушке 2, создает магнитное поле, проникающее в изделие 8 на глубину, превышающую максимальную толщину поверхностно обработанного слоя 9, но меньшую минимальной толщины изделия 8. 1эегулятором 6 напряжения плавно изменяют ток в обмотке 5 электромагнита, добиваясь максимального сигнала на выходе преобразователя. Этот максимальный сигнал соответствует максимальному различию относительnhlx магнитных проницаемостей основы и слоя. После этого фиксируют напряженность магнитного поля, частоту генератора 1, питающего преобразователь, изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины ооработанного слоя до величины, равной (или большей) толщине контролируемого изделия, сравнивают сигналы преобразователя вырабатываемые им на смежных частотах и определяют их разность, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разность максимальна.

При этом вследствие максимального различия относительных магнитных проницB|. мостей поверх ностно об работа и ного слоя и основы изделия повышается точность определения частоты тока возбуждения, на которой разница сигналов преобразователя максимальна и, следовательно, повышается точность измерения толщины поверхностно обработанного слоя изделия.

Способ измерения толщины поверхностно обработанных слоев ферромагнитных электропроводящих изделий, заключающийся в том, что преобразователь размещают в зоне контроля, частоту тока возбуждения преобразователя изменяют непрерывно в диапазоне, обеспечивающем проникновение вихревых токов на глубину от нескольких долей толщины обработанного слоя до величины, равной или большей толщины контролируемого слоя, определяют разность выходных сигналов преобразователя на смежных частотах, а толщину слоя определяют как функцию той частоты, на которой эта разность максимальна, отличаюи!ийся тем, что, с целью повышения точности измерения, после размещения в зоне контроля преобразователь возбуждают током фиксированной частоты, значение которой выбирают так, чтобы минимальная глубина проникновения магнитного поля в материал изделия была больше максимальной из измеряемых толщин обработанных слоев, но меньше минимальной толщины контролируемого изделия, подмагничивают изделие постоянным магнитным полем с непрерывно изменяю|цейся напряженностью, 1310619

Составитель А. Тычинин

Редактор Л. Повхан Техред И. Верес Корректор М. немчик

3aказ 1761/35 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 выбирают значение напряженности подмагничивающего поля, при котором сигнал на выходе преобразователя максимален, и толшину обработанного слоя определяют при этом значении напряженности полмагничиваюшего поля.