Способ определения толщины закаленного слоя на поверхности ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть использовано для измерения толщины закаленного слоя Фероомагнитных изделий Цель изобрете2 ния - упрощение реализации - достигается путем регистрации информативного параметра по условию, че требующему выполнения вычисленных операций С микропроцессора 1 сигнал, определяющий частоту f магнитного потока, поступает на вход возбуждающего генератора 2, работающего в режиме источника напряжения Третья зрмоника напряжения на резисторе 5 включенного в токовую цепь преобразователя 4 выделяется избирательным усилителем 7 Измеряется выделенного напряжения третьей гармоники и фиксируется частота f при узо где рзо - заданная велич1 на. По полученному значению f судят о толщине закаленного слоя 2 ил

COIO3 CORf.1СКИХ сОциАлистичесf;vlx

РЕСПУБЛИК (.;. s G 01 N 27/90

ГОСУДГ,РСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4484450/28 (22) 19 09,88 (45) 15.02.91, Бюл. ¹ 6 (71) Специальное конструктор" ко технологи еское бк ро "Наука" СО АН СССР (72) P.Å. Ершов и T.Ã. Иваненко (53) 620.179 (088.8) (56) Ершов P.Å. О возможности контроля толщины закаленного слоя методом вихревых токов, Дефек оскопия, 1966, ¹ 1 с. 75—

78. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТО/1ЩИНЫ

ЗАКАЛЕННОГО СПОЯ НА ПОВЕРХНОСТИ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57; Изобретение относится к нераэрушающему контроль, и может быть использовано для измерения толщины закаленного слоя фероомагнитных иэделий. Цель изобретеИзобретение относится к нераэрушающему контролю электромагнитными Мегодами, а именно к определению толщины закаленного слоя на поверхнос1и ферромагнитных изделий, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности, где требусгся контроль глубины закалки.

Цель изобретения — упрощение способа— достигается путем регистрации информативного параметра по условя.о, не требующему выполнения вычитательных операций.

На фи, 1 представлена блок- схема устройства, реализующего способ определения толщины акаленного слоя. на фиг.?-график изменения час1о ы намагничивающего поля, при которой фаза третьей гармоники достигает заранее заданного эначени в зависимости от толщины 0з занял и на

«, SU «, 1627968 А1 ния — упрощение реализации — достигается путем регистрации информативного параметра по условию, не требующему выполнения вычисленных операций. С микропроцессора 1 сигнал, определяющий частоту f магии ного потока, поступает на вход возбуждающего генератора 2, работающего в режиме источника напряжения.

Третья армоника напря кения на резисторе

5, включен, лого в токовую цепь преобразователя 4, выделяется избирательным усилителем 7. Измеряется фаза рэ выделенно о напряжения третьей гармоники и фиксируется частота f при у з = $9o где р ço— заданная величина. (lo полученному значению f судяг о толщине закаленного слоя

2 ил вн тренней поверхности чугунных ильз цилиндров дизеля.

Устроис гво для реализации способа содержит соединенные последовательно управляющий микропроцессор 1, возбуждающий генератор 2, усилит .ль 3 напряжения. преобразователь 4, в токовую цепь которого включен резистор 5, подключенl ый к нему входом перестраиваемый избирательный усилитель F. к выходу которого подключены соединенные последовательно блок 7 определения (>азы третьей гармоники, вычислительный блок 8, индикатор 9, Второй и третий вь ходы микропроцессора 1 подключены соответственно к входам усилителя 3 напряжения и перестраиваемо о избирательного усилителя 6. а выход генератора

2 к выходу вычислительного блока 7 Генератор 2 работает в режиме источник э н пря1627968 женин, что обеспечивает изменение магнитнюо потока по гармоническому закону.

Способ реализуется с помощью устройсгва следующим образом.

В управляющий микропроцессор 1 вводится нижняя fH и верхняя f> границы диапазона частот переменного поля, а также величина U><>< оптимального напряжения для частоты 4, определенная на опыте.

Микропроцессор 1 определяет сетку частот, при которых производятся измерения, а именно: для каждой иэ частот определяются пропорциональные этой частоте напряжения U, а также утроенные значения частот 3f. С микропро ессора 1 сигнал, определяющий частоту f намагничивающего поля, поступает на генератор 2, сигнал. определяющий амплитуду напряжения О, пропорциональную f, поступает на усилитель 3 напряжения, а сигнал 3f — на перестраиваемый избирательный усилитель 7, настраивая его на выделение третьей гармоники, В контролируемом изделии 10 при помощи намагничивающей обмотки вихретового преобразователя 4 поочередно возбуждается магнитный поток частоты f и амплитуды

U. При каждой частоте напряжение, снимаемое с резистора 5, подается на перестраиваемый избирательный усилитель б, где из этого напряжения выделяется третья гармоника и подается на вычислительный блок 7 для определения сдвига ее фазы по отношению к напряжению возбуждающего генератора 2.

Значения фаэ третьих гармоник при разных частотах поля поступают е вычислительный блок 8, где происходит построение полинома, аппроксимирующего зависимость ) с использованием полиномов Чеб»ццева. Затем начинается перебор частот начиная с 4, при этом каждый раз определяется значение полинома pj(f) и сравнивается с заранее введенным в еычис5 лительныи блок 8 заданным уровнем фазы третьей гармоники рэо.Значение f в Момент рз =- газо выдается на индикатор 9.

Затем по предварительно построенному графику (фиг. 2), представляющему собой

10 зависимость частоты намагничивающего поля от глубины закаленного слоя, определяется глубина закалки контролируемого иэделия.

15 Формула изобретения

Способ определения толщины закале ного слоя на поверхности ферромагнитных изделий, заключающийся е том, что контролируемое иэделие намагничивают магнит20 H»IM полем изменяющейся частоты с помощью вихретокового преобразователя с резистором. включенным в coo токовую цепь, выделяют третью гармонику регистрируемого сигнала и фиксируют частоту

25 нама. ничивающего поля при соответствии регистрируемого сигнала определенному условию с последующим определением по ней толщины закаленного слоя, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью упрощения, 30 намагничивают изделие гармоническим магнитным потоком, амплитуду питающего напряжения изменяют прямо пропорционально его частоте, в качестве регистрируемого сигнала выбирают фазу pj напряжения на ре35 зисторе в токовой цепи преобразователя, а в качестве условия, определяющего фиксируемую частоту. равенство фазы pj заданной величине.

1627968

f, Гц гао ми

J фиг. 2

Составитель П, Шкатов

Техред М.Моргентал Корректор О. Кравцова

Редактор Н. Горват

Производственно-иэдательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 101

Заказ 337 Тираж 393 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретениям и открытиям при 1 К11Т СССР

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