Способ магнитографического контроля
Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, обладающих ферромагнитными свойствами, а именно к магнитографической дефектоскопии. Целью изобретения является повышение точности определения размера дефекта и глубины его залегания за счет использования нового информативного параметра. Способ магнитографического контроля, заключающийся в том, что подбирают N эталонных образцов с моделями дефектов, имеющих известные глубину залегания H I и размер D I, каждый образец намагничивают вместе с наложенной на его поверхность магнитной лентой, ленту удаляют и считывают записанный сигнал, измеряют амплитуду A I, длительность T I считанного сигнала и измеряют амплитуду S I проинтегрированного сигнала, запоминают значения H I, D I, A I, S I, T I, соответствующие каждому образцу обучающей выборки, а размер D и глубину H залегания дефекта контролируемого изделия определяют непараметрическим методом локально-линейной аппроксимации по соотношениям D=B 1+B 2 A+B 3T+B 4S и H=C 1+C 2A+C 3T+CUS, где B 1, B 2, B 3, B 4 и C 1, C 2, C 3, C 4 - значения коэффициентов непараметрической регрессии, получаемые методом наименьших квадратов с выбором оптимального числа K узлов аппроксимации (K≤N), причем коэффициенты B 1, B 2, B 3, B 4 получают при вычислении размера дефекта, а C 1, C 2, C 3, C 4 - при вычислении глубины его залегания. 2 табл., 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5!)ю G 01 N 27/85
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4278383/25-28 (22) 26.06.87
{46) 15.07.90. Бюл. ¹ 26 (71) Омский политехнический институт (72) Д.К. Пискунов, А.П. Кузнецов и 8.Г. Коновалов (53) 620.679.14(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
¹ 1002948, кл. 6 01 и 27/90, 1983.
Авторское свидетельство СССР
М 1255911, кл. G 01 N27/82,,1986. (54) СПОСОБ МАГНИТОГРАФИЧЕСКОГО
КОНТРОЛЯ (57) Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, обладающих ферромагнитными свойствами, а именно к магнитографической дефектоскопии.
Целью изобретения является повышение точности-оп ределения размера дефекта и глубины его залегания эа счет использования нового информативного параметра. Способ магнитографического контроля, заключающийся в том, что подбирают N зталонныых образцов с моделями дефектов, имеющих
Изобретение относится к неразрушаюшему контролю, а именно к магнитографическому методу дефектоскопии, и может быть использовано при оценке качества изделий иэ ферромагнитных материалов, Целью изобретения является повышение точности способа при определении размера дефекта и глубины его залегания за счет использования дополнительного информативного параметра.
На фиг. 1 приведена блок-схема устройстьа для реализации способа; на фиг. 2—
„„5U„„ 1578629 Al известные глубину залегания hi и размер бь каждый образец намагничивают вместе с наложенной на его поверхность магнитной лентой, ленту удаляют и считывают записанный сигнал, измеряют амплитуду
Аь длительность Т, считанного сигнала и измеряют амплитуду S проинтегрированного сигнала, запоминают значения Ьь бь
Аь Sl, Tl соответствующие каждому образцу обучающей выборки, а размер d u глубину h залегания дефекта контролируемого иэделия определяют непараметрическим методом локально-линейной аппроксимации по соотношениям d=, =Ь1+ЬгА+ЬзТ+Ь4 S: С1+СгА+СзТ+С4$ где Ь1, Ьг, Ьз, b4 и С1, Сг, Сз, С4 — значения коэффициентов непараметрической регрессии, получаемые методом наименьших квадратов с выбором оптимального числа К узлов аппроксимации (К N), причем коэффициенты b1, Ьг. Ьз, Ь4 получают при вычислении размера дефекта, а С1, Сг, Сз. С4 — при вычислении глубины его залегания, 2 табл„
3 ил. изображение сигнала от дефекта; на фиг, 3— то же, после интегрирования.
Устройство содержит электромагнит 1, в полюсах которого размещено изделие 2 с дефектом 3, магнитная лента 4, уложенная на изделие 2, электромагнитный преобразователь 5, считывающий информацию с магнитной ленты 4, подключенные к выходу преобразователя 5 амплитудный детектор
6, измеритель 7 длительности сигнала и интегратор 8, последовательно соединенные второй амплитудный детектор 9, входом подключенный к интегратору 8, вычисли1578629
20 значениям и значениям ранее полученных данных об амплитудах Аь длительностях Т и амплитудах Si проинтегрированных сигна- 25
35
50 образец намагничивают вместе с наложенной на его поверхность магнитной лентой 4.. 55 тель 10 параметров дефекта, вторым входом подключенный к первому амплитудному детектору 6, а третьим — к выходу измерителя
7 длительности сигнала, блок 11 отображения информации, вычислитель 10 параметров дефекта, выходом и входом связанный с блоком 12 запоминания.
Способ осуществляется следующим образом, На контролируемое изделие 2 укладывают магнитную ленту 4, намагничивают ее с помощью электромагнита 1 совместно с изделием и считывают записанную магнитную информацию с помОщью электромагнитного преобразователя 5. Считывание информации проводят с помощью блок-схемы (фиг. 1). Измеряют амплитуду А с помощью амплитудного детектора 6, длительность Т с помощью измерителя 7 длительности и амплитуду Si проинтегрированного интегратором 8 с помощью амплитудного детектора 9 сигнала, По их лов от дефектов, измеренных на эталонных образцах путем использования обучающей выборки из N эталонных образцов с известными значениями размера d и глубины h залегания дефектов и зафиксированных в блоке 2 запоминания, определяют размер d и глубину h залегания дефекта контролируемого иэделия непараметрическим методом локально-линейной аппроксимации по выражениям d = Ь1+Ь А+ЬзТ+Ь43 и h =
C<+C2A+CaT+C4S, где Ь1, b2, Ьз, b4 и С1, Cz, Сз, С4 — значения коэффициентов непараметрической регрессии, получаемые метадом наименьших квадратов с выбором оптимального числа К узлов аппроксимации (К N) и зависящие как от измеренных на изделии значений А, Т и S, так и от ранее измеренных значений парамеров Аь Ть Sl u соответствующих или известных значений
di, hi образцов-эталонов обучающей выборки, причем коэффициенты Ь1, Ь, Ьз, Ь4 получают при вычислении размера дефекта, а
Ci, С, Сз, С4 — при вычислении глубины его залегания, При проведении обучающего эксперимента берут N эталонных образцов с моделями дефектов, имеющих известную глубину залегания hi и размер di, Каждый
Затем магнитную ленту 4 удаляют и воспроизводят полученную запись с помощью электромагнитного преобразователя 5. Считанный сигнал интегрируют. Измеряют амплитуду Ai и длительность Т считанного
45 сигнала и амплитуду Si проинтегрированного сигнала. В результате обучающего эксперимента получают значения длительности Т и амплитуды А считанного сигнала и амплитуды S проинтегрированного сигнала, соответствующие определенным значениям глубины залегания hi и размеру dl дефекта для каждого образца обучающей выборки. Значения (d|, hl, Al, Ть Sl). соответствующие каждому образцу обучающей выборки, запоминают (табл. 1), Определение коэффициентов (bi) и (С ) осуществляется всякий раз по получении новых значений параметров сигнала А, Т, $) для очередного контролируемого иэделия, Работа устройства магнитографического контроля заключается в следующем.
Контролируемое изделие 2 с дефектом
3 намагничивается вместе с наложенной на его поверхность магнитной лентой 4 с помощью электромагнита 1. Записанный на магнитную ленту 4 сигнал от дефекта 3 считывается с магнитной ленты 4 с помощью электромагнитного преобразователя 5 и с выхода последнего поступает на входы амплитуднЪго детектора 6, измерителя 7 длительности и интегратора 8. С выхода интегратора 8 проинтегрированный сигнал поступает на вход амплитудного детектора
9, Измеренные с помощью амплитудного детектора 6 измерителя 7 длительности и второго амплитудного детектора 9 значения амплитуды А, длительности Т сигнала и амплитуды S проинтегрированного сигнала соответственно поступают на входы вычислителя 10, в котором вычисляются значения глубины залегания h и размера d дефекта 3 на основании хранящихся в блоке 12 запоминания значений А;, Ть Яь d и hl образцов обучающей выборки. Полученные значения
d u h дефекта контролируемого изделия поступают с выхода вычислителя 10 на вход блока 11 отображения информации для визуального наблюдения, Известные значения бь h и измеренные значения A>, Ti, Si заносятся в блок 12 запоминания в процессе обучающего эксперимента, который для каждого из N образцов обучающей выборки проводится аналогично описанному выше, за исключением операции вычисления, В качестве примера рассмотрим результаты экспери. ханта TbHbix исследований, которые провод лись на 21 образце из стали
Ст.3. Дефекты моделировались в виде отверст я в торцовой грани образцов с различными размерами (d) и глубинами залегания (h). На образцы укладывали магнитную лен.у И-4701 и производили намагничивание ее постоянным полем Ho=
200 А!см. Далее проводили операции со1578629
Таблица 1
Таблица 2 лье= — 1 б = 1д — Копт
Коих
5
2
0,14
0,14
0;09
0,13
0,63
0,00
0,15
0,14
0,56
6
6
69
59
153
153
128
124
121
866
792
429
452
583
611
572
1,12
1,03
0,93
1,08
2,00
2,00
2,00
2,00
2,00
0,12
0,03
0,07
0,08
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
11
6
5
5
3,14
5,14
5.09
6,87
2,63
2.00
3,85
3,86
3,44
16,5
21,5
21
30,5
19,5
19
29
29,5 гласно предлагаемому способу. Результаты экспериментальных исследований приведены в табл. 2.
Предложенный способ на основе использования дополнительного информативного параметра S обеспечивает возможность раздельного определения размера дефекта и глубины его залегания с более высокой точностью.
Формула изобретения
Способ магнитографического контроля, заключающийся в том, что на поверхность контролируемого иэделия укладывают магнитную ленту, намагничивают ее совместно с иэделием, ленту удаляют и считывают записанную магнитную информацию, измеряют амплитуду А и длительность Т сигнала от дефекта и по их значениям и значениям ранее полученных данных об амплитудах Ai и длительностях Т сигналов от дефектов на эталонных образцах с известными значениями размера dl и глубины hi залегания дефектов определяют размер d и глубину h залегания дефекта в изделии, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышеА Т S d d ния точности, для получения данных об амплитудах Ai и длительностях Т, используют обучающие выборки из N эталонных образцов, дополнительно определяют для указан5 ной обучающей выборки значение амплитуды Si проинтегрированного сигнала, полученные значения di, ht, Ai, Т, Si запоминают, а размер d и глубину h залегания дефекта контролируемого изделия
10 определяют непараметрическим методом локально-линейной аппроксимации по соотношениям d=b +ЬгА+ЬзТ+Ь4$ и й=Сг+С2А+СзТ+С Я, где Ь . Ьг, Ьз, Ь и С1, Сг, Сз, С4 — значения коэффициентов не15 параметрической регрессии, получаемые методом наименьших квадратов с выоором оптимального числа К узлов аппроксимации (К Nl и зависящие как от измеренных на изделии значений А, Т и
20 S, так и ранее измеренных значений параметров А, Т, Si и соответствующих им известных значений d, h образцов обучающей выборки, причем коэффициенты
b), Ь, Ьэ, b4 получают при вычислении
25 размера дефекта, а С, С, Сз, С4 — при вычислении глубины его залегания, 1578629
Продолжение табл. 2
i АТ $
Kom
Копт
11
12
13
14
16
17
18
19
117
118
159
159
149
141
144
132
129
35,5
37
37
47,5
30,5
29,5
34,5
36,5
36
44,5
49
652
669
681
772
726
754
756
854
789
765
2,00
2,16
2,20
1,99
3,24
3,06
3,04
2,92
2,99
3,00
3,12
3,00
2
2
3
3
3
0,00
0,16
0,20
0,01
0,24
0,06
0.04
0,08
0,01
0,00
0,12 .
0,00
14
14
6
6
5
8
5,05
5,55
5,51
7,94
2,73
2,39
3,63
4,55
4,36
6,10 6,88
6,90
0,05
0,45
0,49
0,06
0,27
0,61
0,37
0,45
0,64
0,10
0,12
0,10
5.
6
18
18
1578629
ФиГ 2
Составитель А.Бодров
Редактор А.Маковская Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская
Заказ 1913 Тираж 513 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Рауаская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
