RU2157014C1 - Способ размагничивания крупногабаритных изделий - Google Patents

Способ размагничивания крупногабаритных изделий Download PDF

Info

Publication number
RU2157014C1
RU2157014C1 RU99115976A RU99115976A RU2157014C1 RU 2157014 C1 RU2157014 C1 RU 2157014C1 RU 99115976 A RU99115976 A RU 99115976A RU 99115976 A RU99115976 A RU 99115976A RU 2157014 C1 RU2157014 C1 RU 2157014C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
magnetic field
product
field
article
Prior art date
Application number
RU99115976A
Other languages
English (en)
Inventor
А.П. Новожилов
В.А. Быстров
А.С. Карасев
Г.О. Усов
Original Assignee
Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова filed Critical Военно-морская академия имени Адмирала Флота Советского Союза Н.Г. Кузнецова
Priority to RU99115976A priority Critical patent/RU2157014C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2157014C1 publication Critical patent/RU2157014C1/ru

Links

Images

Landscapes

  • Primary Cells (AREA)

Abstract

Использование: в области неразрушающего контроля материалов и изделий. Технический результат заключается в уменьшении энергоемкости процесса размагничивания крупногабаритных ферромагнитных изделий. Размагничивание ферромагнитных изделий осуществляется путем воздействия на изделие переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия. На основное низкочастотное магнитное поле накладывается переменное магнитное поле, частота которого совпадает с собственной основной частотой механического резонанса данного изделия. При этом достигается увеличение вклада поля высших гармоник в общее магнитное поле в материале изделия. Это позволяет сформировать необходимое магнитное состояние изделия при меньших токах в обрабатывающей обмотке. Воздействие магнитного поля с частотой механического резонанса достигают увеличением крутизны нарастающего и спадающего фронтов импульса. Воздействие создают подключением обрабатывающей обмотки к аккумуляторной батарее. 2 ил.

Description

Изобретение относится к области неразрушающего контроля материалов и изделий, конкретно к способам размагничивания ферромагнитных изделий.
Известен способ размагничивания ферромагнитного изделия [1], заключающийся в нагревании изделия до температуры Кюри, при которой намагниченность исчезает. Недостатком данного способа является изменение механических свойств материала изделия в результате этого нагрева и в ряде случаев не допустимо.
Наиболее близким техническим решением является способ размагничивания [1], заключающийся в том, что изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия (стенок изделия), причем переменное магнитное поле может быть в виде последовательности знакопеременных уменьшающихся по амплитуде импульсов, а сами импульсы генерируются специальной размагничивающей обмоткой.
Недостатком этого известного способа является необходимость затрат на размагничивание изделия значительного количества электроэнергии. Эти затраты особенно велики при размагничивании крупногабаритных изделий, и особенно при намагничивании их в направлении наименьшего габаритного размера, например трубы или вала, намагниченных в поперечном направлении.
Целью предлагаемого изобретения является уменьшение энергоемкости процесса размагничивания крупногабаритных ферромагнитных конструкций (изделий).
Поставленная цель достигается тем, что в известном способе размагничивания, заключающемся в воздействии на изделие переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия (стенок изделия), на изделие, кроме низкочастотных импульсов, одновременно воздействуют переменным магнитным полем, частота которого совпадает с собственной основной частотой механического резонанса данного изделия.
Воздействие магнитного поля с частотой механического резонанса достигают увеличением крутизны нарастающего и спадающего фронтов импульса, воздействие создают подключением обрабатывающей обмотки к аккумуляторной батарее.
Сравнение заявляемого технического решения с прототипом позволило установить соответствие его критерию "новизна". При изучении других известных технических решений в данной области техники наличие новых признаков отличает заявляемое изобретение от прототипа, и потому они обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие критерию "изобретательский уровень".
При проведении размагничивания изделия, поле в его материале создается внешним магнитным полем, возбуждаемым обмоткой соленоидального типа, наложенной непосредственно на изделие. При этом намагниченность J материала определяется формулой
Figure 00000002

где H - внешнее поле;
N - коэффициент размагничивания;
μ - относительная магнитная проницаемость материала изделия.
Из формулы следует, что для достижения большей намагниченности при заданном внешнем поле нужно увеличить μ и уменьшить N.
Коэффициент размагничивания определяется формой объекта и для данного тела практически неизменен. Величина μ может быть изменена, например, при использовании магнитострикционного эффекта, к которому относят механические напряжения, возникающие в ферромагнитном материале при действии в нем изменяющегося магнитного поля. Обычно эти напряжения малы, но при достижении частоты магнитомеханического резонанса они возрастают почти на порядок [2].
При достижении механического резонанса величина μ возрастает в 3-6 раз, что увеличивает намагниченность приблизительно в 2 раза.
Частота собственных колебаний f0 ферромагнитной конструкции при возбуждении изменяющимся током обмотки определяется по следующей приближенной формуле
Figure 00000003

где l - длина изделия, см;
cм- скорость звука в металле, см/с.
На фиг. 1 показано низкочастотное знакопеременное затухающее магнитное поле, используемое в известных способах размагничивания.
На фиг. 2 показаны низкочастотные затухающие импульсы, обусловленные дополнительным воздействием поля резонансной частоты.
При разложении в ряд Фурье низкочастотных импульсов, имеющих медленно нарастающие фронты, высшие гармоники такого цикла резко убывают с ростом частоты
Figure 00000004

При использовании крутых фронтов нарастания импульсов, обусловленных дополнительным воздействием поля резонансной частоты, амплитуды высших гармоник убывают значительно медленнее
Figure 00000005

Амплитуда тока резонансной частоты в этом случае всего лишь в 1 - 2 раза оказывается меньше амплитуды низкочастотных колебаний тока (основных). Эффективность размагничивания возрастает почти в 2 раза, для достижения заданной эффективности величина возбуждающего тока в обмотке может быть уменьшена в 2 раза.
Для увеличения скорости изменения фронтов необходимо использовать в качестве источника питания постоянного тока типа аккумуляторной батареи, являющейся практически безинерционным звеном.
В качестве примера рассмотрим использование способа при проведении размагничивания изделия, длина которого равна 10 м. Скорость звука в материале изделия примем равной 4,2 106 см/с.
В этом случае собственная частота механических резонансных колебаний составит
Figure 00000006

Для основной частоты знакопеременного затухающего магнитного поля, не превышающей 3 Гц, амплитуда 7 гармоники при α = 90o - 8o составит
Figure 00000007

В свою очередь, первая гармоника определяется коэффициентом cos α =cos 82o = 0,14, т.е. амплитуда 7 гармоники ненамного меньше амплитуды первой, а следовательно и убывание поля, обусловленное седьмой гармоникой, фактически не начинает сказываться. Совместное действие первой и седьмой гармоник (резонансная) увеличивает эффективность обработки (размагничивания) более чем в 2 раза, что позволяет снизить величину тока в этом случае в 2 раза. Это, в свою очередь, позволяет уменьшить продолжительность обработки на 15% - 20%.
Использование предложенного способа позволяет снизить энергоемкость процесса размагничивания не менее чем в 1,5 раза, а его продолжительность не менее чем на 15%.
Источники информации
1. Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник в 2-х книгах под ред. В.В.Клюева, кн.2. - М.: Машиностроение, 1976, с. 8.
2. И. Г. Хорбенко. Ультразвук в машиностроении. - М.: Машиностроение, 1966.

Claims (1)

  1. Способ размагничивания крупногабаритных изделий, при котором изделие подвергают воздействию переменного магнитного поля с амплитудой, уменьшающейся от некоторого максимального значения до нуля, и частотой, зависящей от магнитной проницаемости и толщины изделия, отличающийся тем, что на изделие одновременно воздействуют переменным магнитным полем, частота которого совпадает с собственной основной частотой механического резонанса данного изделия, создаваемого путем увеличения крутизны нарастающего и спадающего фронтов импульса за счет подключения обрабатывающей обмотки к аккумуляторной батарее.
RU99115976A 1999-07-21 1999-07-21 Способ размагничивания крупногабаритных изделий RU2157014C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115976A RU2157014C1 (ru) 1999-07-21 1999-07-21 Способ размагничивания крупногабаритных изделий

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99115976A RU2157014C1 (ru) 1999-07-21 1999-07-21 Способ размагничивания крупногабаритных изделий

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2157014C1 true RU2157014C1 (ru) 2000-09-27

Family

ID=20223003

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99115976A RU2157014C1 (ru) 1999-07-21 1999-07-21 Способ размагничивания крупногабаритных изделий

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2157014C1 (ru)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528608C2 (ru) * 2012-12-25 2014-09-20 Игорь Анатольевич Ефремов Способ размагничивания объема намагниченного тела
RU2581314C1 (ru) * 2014-12-05 2016-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") Способ размагничивания судов с ферромагнитным корпусом
RU2616508C2 (ru) * 2015-09-17 2017-04-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Способ размагничивания судна и устройство для его реализации
RU2713505C1 (ru) * 2019-08-22 2020-02-05 Владимир Александрович Чуприн Способ размагничивания деталей из магнитотвердых материалов

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КЛЮЕВ В.В. Приборы для неразрушающегося контроля материалов и изделий. Кн.2. - М.: Машиностроение, 1976, с.8. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2528608C2 (ru) * 2012-12-25 2014-09-20 Игорь Анатольевич Ефремов Способ размагничивания объема намагниченного тела
RU2581314C1 (ru) * 2014-12-05 2016-04-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") Способ размагничивания судов с ферромагнитным корпусом
RU2616508C2 (ru) * 2015-09-17 2017-04-17 Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" Способ размагничивания судна и устройство для его реализации
RU2713505C1 (ru) * 2019-08-22 2020-02-05 Владимир Александрович Чуприн Способ размагничивания деталей из магнитотвердых материалов

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1130676C (zh) 具有低矫顽磁力特性的偏磁元件的磁力式电子货品监视用标识器
CA2209899A1 (en) Device for testing ferromagnetic materials
JPS574541A (en) Nuclear magnetic resonance apparatus
WO1999024821A3 (en) Reduction of net magnetic flux trapped in a superconducting nmr rf probe coil
RU2157014C1 (ru) Способ размагничивания крупногабаритных изделий
EP1191678A3 (en) Apparatus and method for driving actuator
Fujieda et al. Magnetostrictive property and magnetic domain structure of Fe-Ga alloy single crystal under tensile strain
SU1542646A1 (ru) Способ очистки поверхности
SU1460743A1 (ru) Способ размагничивани деталей
EP1353168A3 (en) Apparatus for monitoring extent of cure of a coating
WO2007069936A1 (fr) Procede et dispositif de generation d'energie electrique au moyen de l'energie du champ magnetique de ferroaimants
SU1383239A1 (ru) Способ определени магнитного момента ферромагнитных частиц в жидкости
SU1674994A1 (ru) Способ очистки стального длинномерного издели
SU997835A1 (ru) Магнитострикционный преобразователь
RU2258272C2 (ru) Способ размагничивания длинномерных ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления
Gorobets et al. Excitation of modulated spin waves by a model one-dimensional anisotropy defect
SU1027606A1 (ru) Способ возбуждени механических сил в упругой среде
RU96104020A (ru) Способ электромагнитной обработки
SU1022748A1 (ru) Способ создани акустических колебаний
RU94042293A (ru) Источник электрической энергии
Tiunov Influence of the rotation frequency of the magnetic field on the dynamics of the domain structure of thin Fe–3% Si crystals
SU1670706A1 (ru) Способ размагничивани магнитной системы с посто нными магнитами и электрическими обмотками управлени
US9450425B2 (en) Apparatus and method for altering the properties of a battery by processing through the application of a magnetic field
Lindemann et al. Analysis of Vibrating Plates with Acoustic Holography and Eddy Currents
JPH02246782A (ja) 発電装置