CN1068427A - 测定钢铁零件中奥氏体含量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种测定钢铁零件中奥氏体含量 装置及方法，其特点是装置由交流励磁电源、磁路敞 开式传感器、传感器输出信号调理线路、传感器信号 处理、显示和记录装置组成；传感器分为平面型传感 器和小曲率传感器两种，由铁磁材料制成，均为单极 励磁、多极测量式，一端开口，测量绕组的磁感应电压 平均值与被测试样中的残余奥氏体体积百分比成线 性关系；采用交流电源，设有输出信号调理电路，通过 微机系统处理、显示和记录；可实现对钢铁零件中的 奥氏体快速、无损定量测定。

Description

本发明涉及一种测定钢铁零件中奥氏体含量装置及方法，属于钢铁零件理化性能无损测定领域。

钢铁零件中的奥氏体特别是淬火零件中的残余奥氏体对零件的力学性能，尺寸稳定性等有着多方面的影响，因此在科研和生产中需要准确，快速地检测其含量，目前对奥氏体含量的测量有以下几种方法：

1）x-光衍射方法：

它是利用奥氏体相与其它相，如铁素体、马氏体等，在相结构上的差别（主要是晶体结构、点阵常数、晶面间距），通过测量衍射角和衍射强度进行相结构区分和含量的确定。该方法需对被测样品进行破坏性取样和精细的制样，设备复杂，并只能测10μm深。

2）金相法：

其制造过程与x-光衍射法相似，经腐蚀着色后在显微镜下人工区分，精度低，人为因素多。

3）磁性法：

第一种方法是小试样，采用直流饱和磁化，测量其饱和磁感应强度，然后与标准试样进行对比，测量精度低，为定性测量。

第二种方法是在第一种方法基础上，采用交流磁化，通过测量感应电压值与标准试样输出电压值进行对比，从而确定样品中残余奥氏体含量。该方法因需在被测样品上缠绕线圈，因此被测样品的形状和尺寸受到很大限制。标样的制备也很复杂。对样品测定的值是整体样品的平均值，难以实现零件局部要求测定残余奥氏体的需要，测试周期也较长。

x光和金相法制样复杂、周期长、短则数小时，多则数十小时，测试仪品精密、昂贵、难以实现现场测量。

本发明的目的是要提供一种测定钢铁零件中奥氏体装置及方法，利用接触式磁性传感器输出电压值与被测样品表面层奥氏体体积含量成线性关系的规律，采用微机进行信号处理、显示、打印，实现对钢铁零件中奥氏体含量的快速、无损、定量测定。

本发明的目的是这样实现的：它是由微机主机7、磁盘驱动器4、显示器6、键盘8、打印机5组成，其特征在于配有平面型传感器29;它与被测样品的被测部位构成闭合磁路：小平面型传感器29铁磁材料制成，单极励磁、多极测量式，一端开口呈“山”字形;它由外壳帽15、固定螺丝16、接线柱17、接线座18、固定螺母19、芯体20和壳体21组成;芯体20由铁磁材料制成，呈敞开式圆柱台状，其中部圆柱上绕制激磁绕组线圈，构成激磁极，圆柱外围为圆柱环，有2～16个圆柱，上面固定测量绕组线圈，构成测量极;固定螺母19将芯体20固定在壳体21上;螺丝16将接线座18固定在芯体20边沿，接线认18上均布接线柱17;激磁绕组线圈的引入线与激磁电源相接，测量绕组的引出线与信号调理电路相连;

配有小曲率传感器30，它与被测样品的被测部位构成闭合磁路：小曲率传感器30由铁磁材料制成，单极励磁、多极测量式，呈“山”字形;它由外壳帽15、固定螺丝16、固定螺母19、芯体20、壳体21、接线片22、顶丝23、弹簧24、弹簧座25、弹性垫圈26和胶片27组成;芯体20上的测量极与励磁极可弹性伸缩;小曲率传感器30为圆柱形，一端开口呈山字形;芯体20由铁磁材料制成，圆柱台状，圆柱顶端为球形，上面固定激磁绕组线圈构成激磁极;圆台上均布有孔;测量极28呈柱形，一端球形，另一端为平面，平面端伸入弹簧座25，并与弹簧24相接，球形端伸出，弹簧24顶端有顶丝23;整个芯体20由螺母19固定在黄铜壳体21上;弹簧座25由螺丝16固定在芯体20上;固定螺母19下有弹性垫圈26，胶片27装在底部。测量绕组中的磁感应电压平均值与被测试样组织中的残余奥氏体体积百分数比成线性关系。激磁电源采用交流稳流、稳频励磁电源，电流为分档可调，频率在50～100Hz可调。传感器配以适当的输出信号调理电路和A/D转换器。传感器信号的处理、显示和记录均通过微机系统完成。利用奥氏体（或残余奥氏体）与其它相结构在磁性能上的差别进行对钢铁零件中奥氏体（残余奥氏体）进行测量;采用快速、无损、定量测定钢铁零件中奥氏体装置，它由交流、稳流、稳频励磁电源、磁路敞开式传感器、传感器输出信号调理线路、传感器信号处理、显示和记录装置组成：采用单极激磁、多点测量的传感器形式;进行激磁磁场的计算、确定激磁线圈产生的磁场，进而确定其形状与尺寸;确定传感器对试样测试深度;传感器芯体采用纯铁制造，粗加工后进行去应力退火，再进行精车-铣槽-线切割-电火花加工-400℃保护退火-磨-研磨;芯体加工后绕制线圈，加工接线柱等;用黄铜制造壳体;传感器的内部接线分为并连输出和串连输出;传感器与被测样品的被测部位构成闭合磁路;该仪器对零部件直接测量。

由于本发明采用磁路敞开式单极励磁多极测量的传感器，并配以适当的信号调理电路，A/D转换器和微机系统也可直接操作，可以实现对钢铁零件中的奥氏体的快速、无损、定量的测定。测试精度为±3%，测试时间＜1分钟，连续测量时，测量一点的时间＜10秒。适用于任何形状零件奥氏体的无损测量。本装置结构简单、成本低、方法简单、耗电功率200W，便于携带和移动。

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明装置示意图。

图2是本发明平面型传感器29半剖图。

图3是本发明平面型传感器29横剖示意图。

图4是本发明外壳帽15半剖图。

图5是外壳帽横剖示意图。三孔120°均布

图6是螺母19示意图。

图7是芯体20中心图。

图8是芯体20横剖示意图。

图9是芯体20外圈示意图。

图10是芯体外圈横剖图。

图11是外壳21剖视图。

图12是外壳21横面图。

图13是小曲率传感器30半剖图。

图14是小曲率传感器30横剖图。

图15是接线座22示意图。

图16是接线座22横剖图。

图17是弹簧座25示意图。

图18是弹簧座25横剖图。

图19是小曲率传感器芯体20示意图。

图20是小曲率传感器芯体20的横剖图。

图21是和22是平面型传感器29使用状态示意图。

图23是信号调理电路原理图。

图24是正流放大与加法器电路。

图25是直流稳压电源线路。

图26是直流稳压是源线路。

图27是交流稳流电源电路原理图。

图28是工艺流程图。

图29是工艺流程图。

1.传感器切换开关，2.稳源电源开关，3.直接显示面板，4.磁盘驱动器，5.打印机，6.显示器，7.微机主机，8.键般，9.磁盘驱动器，10.电流选择开关，11.直接显示斜率调节旋钮，12.传感器接口，13.附件箱（传感器、标样、说明书等），14.万向脚轮（4个），15.外壳帽，16.固定螺丝，17.接线柱，18.接线座，19.固定螺母，20.芯体，21.外壳，22.接线座，23.顶丝，24.弹簧，25.弹簧座，26.弹性垫圈，27.胶片，28.测量极，29.平面型传感器，30.小曲率传感器，31.交流稳流稳频电源，32.被测样品，33.A/D转换器。

测定钢铁零件中奥氏体装置的静态结构：

在图1中标有AR-Ⅰ部分为测试仪的主体，其中包括：稳流源、信号调理电路、传感器接口与计算机连接接口，操作旋钮等，功率消耗40W。

图1中的7为微机（样机中使用APPLE-Ⅱ）和显示器（样机中使用INTRA，14″，单色），4和9是磁盘驱动器（样机中为Micro-Mate）。4、5、6、7是一套微机系统，在电源开关2关掉后，可作为微机单独使用。用户在订购残奥测定仪时，微机系统可自行选定。

图1中10是传感器激磁电流选择开关（波段开关），激磁电流（交流）分0.25A、0.5A、0.75A、1.0A、1.25A和OA（关断）六档，依据传感器要求选择，12是传感器接口插座，分4路和18路两种，1是传感器转换开关。

本样机外形尺寸：

长×宽×高    500×420×1100mm

供电电源：

电压    220V交流

频率    50Hz

功率（依微机系统不同）    250～450W

样机重量：约25Kg

传感器型号：

平面型（见表1）

表1：平面型传感器型号，参数＊

型号    测量深度    测量面积    外形参考尺寸    激磁电流

(mm)    (Φ,mm)    (直径×长)    (mm)    (A)

AT0.5    0.5    5.0,6.0    Φ12×25    0.5

AT1.0    1.0    8.0,9.0    Φ15×40    0.5

AT1.5    1.5    11.0,12.0,13.0    Φ20×45    0.75

AT2.0    2.0    15.0,16.0,17.0    Φ24×50    0.75

AT2.5    2.5    18.0,19.0,20.0    Φ28×60    1.0

AT3.0    3.0    22.0,23.0,24.0    Φ35×75    1.0

AT5.0    5.0    25.0,26.0,27.0    Φ35×80    1.0

＊传感器可根据用户要求进行设计。

小曲率传感器：

根据用户要求确定。参考参数：测量深度2mm以上，测量面积Φ16以上。

分辨率    0.1%

误差    ±3%

测量速度：每点5～7秒。

平面型传感器29为一园柱形（图2～12）。芯体20为用铁磁性材料制成的总体。芯体20为一园柱台，园柱为激磁极，用以固定激磁绕组线圈;柱台上有一园柱环，圆柱环经切割为2～16个柱状杆若干（其它形状也可），用以固定测量绕组线圈，紧配合固定而成，整个芯体20用抗磁性螺母19与抗磁材料壳体21固定。将抗磁性、不导电的接线座18用抗磁性的螺丝16固定在芯体20上，接线座18上均布有若干接线柱17，它用导电材料制成，用以固定激磁绕组线圈和测量绕组线圈的线头。激磁绕组线圈的引入线与激磁电源相接，测量绕组线圈的引出线与信号调理电路相接。芯体20用铁磁材料制成芯体的作用就是固定激磁极上的绕组线圈和测量极上的线组线圈，壳体通过抗磁性螺丝16与接线座18固定用抗磁材料制成，起固定芯体的作用。

平面型传感器29的动态结构：

在激磁电源接通后，当传感器开口部接触另体平面时，芯体中部激磁极对零件表面局部激磁，由于激磁电源是交流的稳流、稳频电源，在测量极绕组线圈中产生一稳定的交变感应电动势（电位差），将这八组测量极绕组线圈中的磁感应电动势串加在一起，通过信号调理电路系统，将信号线性化，稳定化后，送入A/D转换线路系统，将电位差信号转化为能被计算机识别的信号数码，然后通过计算机软件进行数据处理，最后显示、打印出结果。通过图21、22可了解其使用状态，图21中31为交流稳流稳频电源，功率40W，它可输出0～2A正弦电流，频率60Hz。29为平面型传感器，图中涂黑部分是传感器铁芯，即芯体20，204为励磁极，其上面绕有励磁线圈201、203A、203B为测量极，均匀分布在204周围，其数量可以是2个至16个，因此相应地有203A、203B……203H，其上绕有测量线圈，202A……202AH。205为传感器外壳，起固定铁芯和磁屏蔽作用。测量时，传感器下端下被测量样品33的被测部位接触。图22中传感测量绕组202A……202H上的感应电压信号经401A……401H线性整流，并经402A……402H放大，进入A/D转换器34。经数字化的测量信号由微机系统进行处理，并由显示器6显示和打印机5记录。

在整体过程中传感器壳体起着保护，防止漏磁的作用。

在图13～20中，小曲率传感器30为园柱形，一端开口。芯体20为铁磁材料制成的园柱台状，园台上均布八个能穿过测量极的孔，园柱为激磁极棒用以固定绕组线圈，另一端为球型;芯体20通过抗磁材料制成的螺母19与壳体21固定。用抗磁性固定螺丝16将抗磁性弹簧座25固定在芯体20上。将一端为球形，一端为平面型的园柱测量极28（用以固定测量绕组线圈）穿过芯体20上的孔和抗磁性导向片，平面端与用抗磁性弹性材料与弹簧座25固定，球形端露在外部。测量极和激磁极上绕组线圈引线由固定在弹簧座25上的非导电接线片22引出。激磁极线圈与激磁电源相接，测量极线圈与信号调理电路相接，其它与平面型传感器相同。

小曲率传感器的动态结构：

当零件为变化曲率（园形等）时，用小曲率传感器测量，用芯体20激磁极与被测件接触，然后用力压时，其它测量极端部弹簧由于受力而变形，使测量极的八个测量柱另一端（球形端）与被测件的表面紧密接触上后，开始测量。其余部分与平面型传感器的动态部分相同。

本发明是利用奥氏体（或残余奥氏体）与其它相结构在磁性能上的差别进行对钢铁零件中奥氏体（残余奥氏体）进行测量的。

本发明的关键是采用磁路敞开式传感器，该传感器结构是在软磁材料制成的铁芯上绕制励磁线圈和测量线圈，励磁极与测量极是分开的，测量极分布在励磁极周围，传感器的铁芯一端是相连的，另一端是敞开的。当敞开端与被测样品接触后，传感器与被测样品的被测部位构成闭合磁路，由于被测区域内奥氏体（残余奥氏体）含量不同时，其磁阻也不同，因此，测量极中磁感应强度不同，即测量绕组中感应电动势不同，由此可区分被测区域中奥氏体含量。

在本发明的传感器中，测量绕组中的感应电压平均值与被测区域的奥氏体（残余奥氏体）的体积含量成线性关系。

本发明使用的传感器结构是单极励磁多极测量式的（见附图），它可以消除残余应力（如淬火钢、焊接件、铸造件）对测量奥氏体精度的影响。

本发明中使用的另一类传感器是其铁芯上的测量极和励磁极可弹性伸缩，以保证传感器与被测样品表面接触良好，并可实现对非平面样品的测量。

为保证传感器励磁磁场的稳定和测量绕组中感应电压的稳定，本发明采用了交流稳流稳频电源，电流为分档可调，频率50～100Hz可调。

传感器输出的交流电压信号，经线性整流后，适当放大，以满足A/D转换和计算机（微机）处理的需要。

传感器信号经调整和数字化后，由计算机（微机）按事先编制的程序进行处理，并在显示器屏幕上放大显示，同时命令打印机将测试日期、试样编号、材料号和测试结果打印、记录。

电路图说明：

信号调理电路主要由A11、A12、D1、D2组成：A11、A12为运算放大器，D1、D2为整流二极管，由A11、D1、D2组成线性精密整流线路，U11为可调电阻，调整A11工作状态，A12为主组成放大线路，U12为可调电阻，调整放大倍数。该电路用以将传感器输出的交流电压信号，进行整流、放大，供A/D板进行数字化。传感器输出信号由a、a′（input）端输入，经D1、D2整流后进入A12，对其数值进行适当调整，由b、b′（output）端输出，以适应A/D板输入要求。此电路用于传感器并连输出时信号调理。

图24线路分二大部分，第一部分由A101、D101、S102和A102为主构成整流放在电路，其工作原理与图A相当。由（3）端输出到A/D板。供计算机处理用。其中A101、A102为运算放器，D101、D102为整流二极管。第二部分是由A103、A104、A105为主组成的加法器，其中A103、A105为运算放大器。传感器输出信号经D101、D102整流后，由开关K3、K2将整流信号转入加法器中，并采用1.25V直流电压作为标准，将传感器输出电压与残奥含量间的负线性关系转换为正线性关系，供数字面板表UP-413直接显示。该线路用传感器串联输出时的信号调理，可实现传感器信号的计算机处理和测试数据的直接显示。

图25为二个直流稳压电源线路。它是由QL1、QL2、LM317为主组成的±17V的整流、稳压电源。QL1、QL2为全波桥式整流器，LM317为三段稳压器，TB1为双18V抽头式变压器。该稳压电源提供图A、图B中运算放大器工作电源。

图26为5V直流稳压电源，主要由全波桥式整流器QL3和稳压器CW7805组成。该电源供数字面板表UP-413工作电源用。

图27线路为交流稳流电源电路原理图。该电源采用了与市电分离的方法。市电220V经变压器TR降压后，由桥式整流顺BR整流。由运算放大器A1、A2、A3为主组成的信号发生装置产生正弦波，由晶体管T1～T6组成的功率放大器进行功率放大，形成稳定的交流功率输出。输出电流值由波段开关BK和R6～R10调节。该电源供传感器励磁用。

测定装置的工作原理：

本装置采用磁性测量方法。利用新研制的单极激磁多极测量的传感器对淬火钢中铁磁性相和顺磁性相的体积含量的敏感性进行残余奥氏体体积含量的测量。

淬火钢中的主要组织是淬火马氏体，残余奥氏体和碳化物，并有少量非金属夹杂物。从磁学性能上区分，马氏体为铁磁性相，Fe3C为弱铁磁性相，其余主要组织均表现为非铁磁性。本仪器正是利用淬火钢中主要组织在磁性能上的差异，首先将铁磁性相检出，并将残余奥氏体与其它非铁磁性相分离而得到残余奥氏体的体积含量的。

本装置采用磁性传感器，由于磁场的穿透效应，因此，测量结果是被测试样（工件）表面以下一定深度残余奥氏体的平均含量。其测量深度随传感器型号而不同，使用者可根据需要选择。

本装置采用微机系统对传感器采集的测量参数进行运算和处理，测量结果在显示器上显示，并同时将测试日期、试样号、测量结果等，打印、记录。其原理框图见图1，在测量精度要求不高时，传感器信号可不经计算机处理而直接显示，本装置设置了直接显示系统，见图2。

1.本装置对试样（或工件）中残奥的测量是无损的。

本装置研制的磁性传感器是基于传感器与被测样构成闭合磁路的前提下进行残奥的测量的，测量时只需将传感器与被测样品表面接触即可。无需将其破坏，因此是无损测量。由于传感器采用交流激磁，被测样品测量部位的剩磁量微小，被测样品在测量后，无需退磁处理。

本装置根据被测样品表面形状设计了两大类传感器：一类是平面型传感器，用于测量样品表面是平面的部位。平面型传感器根据测量时对测量面积和测量深度的要求，设计了平面型传感器系列。另一类是用于测量表面是一定曲率曲面样品的。

2.本装置对淬火钢中残奥的测定是定量的

本装置采用了特制的传感器，建立了传感器测量参数与被测样品中非铁磁性物质体积含量间的函数（线性）关系，利用计算机对残余奥氏体和其它非铁磁性相进行了分防，并排除了残余应力对测量精度的影响，因此可对淬火钢中残余奥氏体相的体积含量进行定量测定。AR-Ⅰ型残奥测定仪的测量（显示）分辨率为0.1%AR体积含量，测量范围为0.1～99.9%（体积百分数）。

3.本装置实现了对残余奥氏体体积含量的快速测量

本装置由于采用了新的磁性方法，不需制备试样，可在工件上需测量残奥的部位直接测量，数据处理采用了微机，因此测量速度很快，本样机测量一次残奥的时间目前为5～7秒钟。但AR-Ⅰ型残奥定仪使用的是APPLE-Ⅱ型微机，其工作频率为1MHz，如将微机档次提高到PC机以上，（PC机工作频率12MHz），则测量一点残奥的时间将缩短到1秒钟以内，完全可以实现对产品件的逐件连续测量。

4.本装置可实现对机械另、部件残奥的生产现场测量

本装置采用的传感器输出信号较强（输出电压在“伏”的数量级），抗干扰能力强，只要被测样品附近不存在未加屏蔽的强磁场（8000A/m，即100Oe），就不会影响本仪器测量精度。

5.本装置适用于钢铁零件中残余奥氏体含量的无损，定量测定。还可用于奥氏体不锈钢中游离铁素体测量及淬火钢件硬度值的测定。

操作与使用：

传感器与被测样品接触后，传感器的测量信号经过调整后，输入计算机，计算机根据予先编制好的程序对信号进行处理，计算机出残余奥氏体量，在显示器上显示，同时命令打印机将数值打出。

测试装置的测试操作过程：

1）打开仪器总电源（仪器背部），总电源指示灯亮，电压表指示220V。

2）打开测试仪主体电源开关（2），指示灯亮。

3）由附件箱（13）中取出合适的传感器，插入传感器接口（12）中，根据传感器激磁电流要求，将开关（10）旋到适当的电流位置。按动开关（1），选定传感器接口位置。

4）将测试磁盘插入磁盘驱动器（4或9）。

5）打开显示器（6）电源开关。

6）打开打印机（5）电源开关。

7）打开微机主机（7）电源开关，此时磁盘驱动器启动，显示器屏幕出现：

AR（%）＝

00.0

DATE：

8）在键盘（8）上输入测试日期（1991，12，1），按回车（RETURN）键，此时计算机打印：DATE：1991，12，1.同时计算机在屏幕下方揭示操作者输出试样（样品、工件）编号和被测样品的材料编号，屏幕显示：

AR（%）＝

00.0

NO：

Material：

9）在键盘上输入试样编号（AR209），按RETURN键，输入钢种（号）（Cr12MoV），按RETURN键，打印机打出试样号AR209和钢种Cr12MoV，此时，记录纸上为：

DATE：1991，12，1

No：AR209

MATERIAL：Cr12MoV

显示屏幕下方出现：

PLEASE    CORRECT

提示操作者进行校对，此时屏幕显示：

AR（%）＝

00.0

PLEASE    CORRECT

10）按空档键，此时屏幕下方PLEASE    CORRCT后面出现“V＝”（12，3456）.将附件箱中随仪器带的标样（残奥为零，Φ45×25）与传感器接触，按空档键，显示屏下方出现：PLEASE    TEST.此时，仪器进入测量状态。将标样与传感器分离。

11）将传感器与样品被测部位接触，按空档键，显示屏幕中部方框内出现样品被测部位的残奥体积百分数，打印机同时将此值打印。此时显示屏上出现：

AR（%）＝

30.5

AR（%）＝30.5

记录纸上为：

DATE：1991，12，1

No：AR209

MATERIAL：Cr12MoV

AR（%）＝30.5

如在同一样品上需测量多点，则将传感器放在样品不同部位后，按空档键即可。

显示屏上出现不同数值，记录纸上也同时打印不同数值：

DATE：1991，12，1

No：AR209

MATERIAL：Cr12MoV

AR＝30.5

AR＝31.3

AR＝34.2

：

：

12）如需更换被测试样，则可按“W”键，然后重复第9步至第11步。

13）当传感器与被测样品分离后，仪器自动进入监控状态，此状态下，如因仪器零点漂移或受到外界有强干扰源干扰而使仪器测量精度受影响时，仪器会自动进入校对状态，拒绝测量，并鸣笛（连续5次）提示操作者，显示屏下方出现“PLEASE    CORRECT”。此时，只要进行一次第10步操作即可继续测量。

14）测量完毕后可按下面顺序关机：

将旋钮10旋至“OA”档→关掉开关2→关打印机→关显示屏→关微机7电源→关总电源开关。

将传感器拔出和标样一起放入附件箱。

Claims (7)

1、一种测定钢铁零件中奥氏体含量装置，它是由微机主机7、磁盘驱动器4、显示器6、键盘8、打印机5组成，其特征在于配有平面型传感器29；它与被测样品的被测部位构成闭合磁路：

小平面型传感器29铁磁材料制成，单极励磁、多极测量式，一端开口呈“山”字形；它由外壳帽15、固定螺丝16、接线柱17、接线座18、固定螺母19、芯体20和壳体21组成；芯体20由铁磁材料制成，呈敞开式圆柱台状，其中部圆柱上绕制激磁绕组线圈，构成激磁极，圆柱外围为圆柱环，有2～16个圆柱，上面固定测量绕组线圈，构成测量极；固定螺母19将芯体20固定在壳体21上；螺丝16将接线座18固定在芯体20边沿，接线认18上均布接线柱17；激磁绕组线圈的引入线与激磁电源相接，测量绕组的引出线与信号调理电路相连；

2、如权利要求1所述的测定钢铁零件中奥氏体含量装置，其特征是配有小曲率传感器30，它与被测样品的被测部位构成闭合磁路：小曲率传感器30由铁磁材料制成，单极励磁、多极测量式，呈“山”字形;它由外壳帽15、固定螺丝16、固定螺母19、芯体20、壳体21、接线片22、顶丝23、弹簧24、弹簧座25、弹性垫圈26和胶片27组成;芯体20上的测量极与励磁极可弹性伸缩;小曲率传感器30为圆柱形，一端开口呈山字形;芯体20由铁磁材料制成，圆柱台状，圆柱顶端为球形，上面固定激磁绕组线圈构成激磁极;圆台上均布有孔;测量极28呈柱形，一端球形，另一端为平面，平面端伸入弹簧座25，并与弹簧24相接，球形端伸出，弹簧24顶端有顶丝23;整个芯体20由螺母19固定在黄铜壳体21上;弹簧座25由螺丝16固定在芯体20上;固定螺母19下有弹性垫圈26，胶片27装在底部。

3、如权利要求1所述的测定钢铁零件中奥氏体含量装置，其特征是测量绕组中的磁感应电压平均值与被测试样组织中的残余奥氏体体积百分数比成线性关系。

4、如权利要求1所述的测定钢铁零件中奥氏体含量装置，其特征是激磁电源采用交流稳流、稳频励磁电源，电流为分档可调，频率在50～100Hz可调。

5、如权利要求1所述的测定钢铁零件中奥氏体含量装置，其特征是传感器配以适当的输出信号调理电路和A/D转换器。

6、如权利要求1、2所述的测定钢铁零件中奥氏体含量装置，其特征是传感器信号的处理、显示和记录均通过微机系统完成。

7、一种测定钢铁零件中奥氏体含量的方法，其特征在于：

（1）利用奥氏体（或残余奥氏体）与其它相结构在磁性能上的差别进行对钢铁零件中奥氏体（残余奥氏体）进行测量;

（2）采用快速、无损、定量测定钢铁零件中奥氏体装置，它由交流、稳流、稳频励磁电源、磁路敞开式传感器、传感器输出信号调理线路、传感器信号处理、显示和记录装置组成;

a、采用单极激磁、多点测量的传感器形式;

b、进行激磁磁场的计算、确定激磁线圈产生的磁场，进而确定其形状与尺寸;

c、确定传感器对试样测试深度;

d、传感器芯体采用纯铁制造，粗加工后进行去应力退火，再进行精车-铣槽-线切割-电火花加工-400℃保护退火-磨-研磨;

e、芯体加工后绕制线圈，加工接线柱等;

f、用黄铜制造壳体;

g、传感器的内部接线分为并连输出和串连输出;

h、传感器与被测样品的被测部位构成闭合磁路;

i、该仪器对零部件直接测量。

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