SU1113732A1 - Электромагнито-акустический способ контрол качества изделий из ферромагнитных материалов - Google Patents

Abstract

ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийс  В том, что высокочастотным электромагнитным полем возбуждающего ЭМА-преобразовател  воздействуют на локальный участок контролируемого издели , при1сладывают к этому участку издели  посто нное магнитное поле, регистрируют акустический сигнал, возбужденный за счет магнитострикционного эффекта, приемным ЭМА-преобра- зователем и измен ют величину магнитного пол  в локальном участке издели  до момента регистрации максимального акустического сигнала, по величине которого определ ют результат контрол , отличающийс  тем, что, с целью повышеЕ{и  надежности контрол , предварительно весь объем контролируемого- издели  намагничивают до насыщени  другим посто н-g ным магнитным полем противоположного знака и сохран ют в процессе контрол  неизменными знак и величину этого пол .

Description

Изобретение относитс  к методам и средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  неразрушающего акустического контрол  структурных свойств издели из ферромагнитных материалов.

Известен бесконтактный электромагнитно-акустический (ЭМА) способ контрол  качества изделий из ферромагнитных материалов, заключающийс  в том, что при наличии высокочастотного электромагнитного пол  создаваемого при помощи ЭМА-преобра зовател  на локальном участке контролируемого издели , к изделию пригкладывают посто нное магнитное поле за счет магнитострикционного эффекта возбуждают упругие колебани , охватывающие весь объем издели , реrffcTpHpyiOT акустический сигнал приемным ЭМА-преобразователем и по этому сигналу определ ют качество контролируемого издели  СП.

Известный способ обладает низкой надежностью контрол  из-за малой величины акустического сигнала.

Наиболее близким к изобретению  л етс  способ электромагнитно-акустческого (ЭМА) контрол  качества издлий из ферромагнитных материалов,заключающийс  в том,что высокочастотным электромагнитным полем возбуждающего ЭМА-преобразовател  воздействуют на локальный участок контролируемого 1 здели , прикладывают к этому участку издели  посто нное мазгннтиое поле, регистрируют акустический сигнал, возбужденный за счет Мс1гнитострикционного эффекта, приемным ЭМА-преобразователем и измен ют величину магнитного пол  в локальном участке издели  до момента регистрации максимального акустического сигнала, по величине которого определ ют результат контрол  12.

Этот способ хот  и позвол ет повысить надежность контрол  за счет регистрации максимального акустического сигнала, соответствующего определенному значению пол  намагничивани , но обладает недостаточной надежностью контрол ..

Это св зано с тем, что акустический сигнал частично затухает в объеме ферромагнетика.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности контрол  за счет увеличени  акустического сигнала.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что согласно электромагнитноакустическому .способу контрол  изделий из ферромагнитных материалов,

заключающемус  в том,что высокочас- тотным электромагнитным полем возбуждающего ЭМА.-преобразовател  воздействуют на локальный участок контролируемого издели , прикладывают к этому участку издели  посто нное магнитное поле, регистрируют акустический сигнал, возбужденный за счет магнитострикционного эффекта, приемйым ЭМА-преобразователем и измен ют величину магнитного пол  в локальном участке издели  до момента регистрации максимального акустического сигнала, по величине которого определ ют результат контрол , предварительно весь объем контролируемо0 го издели  намагничивают до насыщени  другим посто нным магнитным полем противоположного знака и сохран ют в процессе контрол  неизменными знак и величину этого пол ,

5 Сущность способа основана на следующих физических представлени х.

Суммарное затухание упругих колебаний -Оч во всем объеме ферромагнетика , где имеют место акустические

0 колебани , складываетс  из чисто

акустического затухани  -S- и магнитомеханического затухани  -9 , При малых потер х на акустическое излучение в окружающую среду величина -9

целиком обусловлена рассе нием и поглощением упругих колебаний на зенах металла и дефектах, несет информацию о качестве издели  и не зависит от магнитного состо ни . Напротив , магнитомеханическое затухание -й , складывающеес  из потерь на макро- и микровихревые токи и на магнитомеханический гистерезис существенно зависит от магнитного состо ни  во всем объеме издели  с упругими колебани ми, характеризуемого посто нной магнитной индукцией В, и исчезает только при значени х В , соответствующих техническому насыщению ftg. В последнем случа величина акустического сигнала максимальна .

Сохранение в процессе контрол  неизменными знака и величины пол , намагничивающего материал во всем объеме издели  до технического на .сыщени , приводит к тому, что все контролируемое изделие за исключением локальных участков под ЭМАпреобразовател ми остаетс  намагниченным до величины Вд. Регулируемые по величине локальные намагничивающие пол  складываютс  на локальных участках под ЭМА-преобразовател ми с неизменным по величине и противоположным по знаку насыщающим полем, и указанные локальные участки издели  размагничиваютс  до. величины индукции, соответствующей максимуму магнитострикционной чувствительности и максимальной эффективности возбуждени  и приема упругих колебаний (т,е, до В 80-90% &s ) , Таким образом , достигаетс  оптимальнее магнитное состо ние контролируемого издели  с максимальной магнитострикционной чувствительностью в зонах возСуждени  и приема упругих колебаний и с подавлением матнитомеханйческого затухани  во всем остальном объеме издели , в результате чего происходит увеличение полезного сигнала. На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего способ. Устройство содержит контролируемый образец 1, излучающий и приемный ЭМА-преобразователи 2 и 3 соответственно в виде проходных катушек, проходные катушки 4 и 5 системы локального намагничивани , приставные П-об разные магнитопроводы 6 и 7 систем локального намагничивани , электромагнит 8, генератор 9 качающейс  час тоты, частотомер 10, измеритель 11 амплитудно-частотных характеристик, вольтметр 12, потенциометр -13 дл  регулировки тока в обмотке электромагнита , амперметр 14, потенциометр 15 дл  регулировки тока в катушках систем локального намагничивани . Способ реализуетс  в резонансном режиме возбуждени  и приема упругих колебаний. Образец 1 с расположенными на нем :В зонах возбуждени  и приема упругих колебаний излучающим 2 и приемным 3 преобразовател ми и системами локаль ного намагничивани , состо щими из катушек 4 и 5 и приставных П-образных магнитопроводов б и 7, полюса которых в исходном положении удалены от поверхности образца 1, устана ливают между полюсами электромагнита 8, В излучающий преобразователь от генератора 9 подают высокочастотное напр жение, частота которого рав на частоте резонанса упругих колеба НИИ в образце и контролируетс  с по мощью частотомера 10, подключенного к выходу генератора 9, Возникающее при этом высокочастотное поле преоб разовател  2 воздействует на локаль ный участок образца под этим преобразователем . Пропускают по обмотке электромагнита 8 посто нный ток -и создают посто нное магнитное поле, намагничивающее весь образец. Возбуж даемые при этом за счет магнитострикционного эффекта на резонансной час-, тоте образца упругие колебани , охватывающие весь объем образца, регистрируют приемным преобразователем 3. Акустический сигнал U , соответствующий этим колебани м, наблюдают на экране измерител  11 и измер ют его величину вольтметром 12. С помощью потенциометра 13 увеличивают ток в обмотке, электромагнита 8 до тех пор, пока акустический сигнал не пройдет через свой максимум и не исчезнет. Ток, соответствующий исчезновению акустического сигнала (т.е. достижению технического насыщени  материала во всем объеме образца) фиксируют по показанию с1мперметра 4 и поддерживают неизменным по величине и . направлению в процессе контрол . После намагничивани  образца до технического насыщени  и исчезновени  акустического сигнала приближают полюса магнитопроводов б и 7 к поверхности Образца и подают в катушки 4 и 5 посто нный ток, создающий локальное поле .со ..знаком противоположным знаку пол  электромагнит та 8. Путем регулировки зазора между полюсами магнитопроводов б и 7 и образцом 1, а также путем регулировки с помощью потенциометра 15 величины , тока, протекающего через 4 и 5, регулируют величину посто нной магнитной индукции в зонах возбуждени  и приема до тех пор, пока согласно показани м измерител  11 и вольтметра 12 не будет получен акустический сигнал с максимальной амплитудой . По этому сигналу определ ют результат- контрол . Таким образом, предлагаемым способом получают максимальный сигнал с ЭМА-преобразовател  за счет получени  максимальной магнитострикционной чувствительности в зоне контрол  и подавлени  магнитомеханического затухани  во всем остальном объеме издели .

Claims (1)

1. ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, заключающийся в том, что высокочастотным электромагнитным полем возбуждающего

   ЭМА-преобразователя воздействуют на локальный участок контролируемого изделия, прикладывают к этому участку изделия постоянное магнитное поле, регистрируют акустический сигнал, возбужденный за счет магнитострикционного эффекта, приемным ЭМА-преобразователем и изменяют величину магнитного поля в локальном участке изделия до момента регистрации максимального акустического сигнала, по величине которого определяют результат контроля, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности контроля, предварительно весь объем контролируемого- изделия намагничивают до насыщения другим постоянным магнитным полем противоположного знака и сохраняют в процессе контроля неизменными знак и величину этого поля.

   SU „„ Ш3732