SU1046669A1 - Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles - Google Patents

Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles Download PDF

Info

Publication number
SU1046669A1
SU1046669A1 SU813369970A SU3369970A SU1046669A1 SU 1046669 A1 SU1046669 A1 SU 1046669A1 SU 813369970 A SU813369970 A SU 813369970A SU 3369970 A SU3369970 A SU 3369970A SU 1046669 A1 SU1046669 A1 SU 1046669A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
magnitude
product
envelope
value
signal
Prior art date
Application number
SU813369970A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валентин Григорьевич Горбаш
Original Assignee
Институт Прикладной Физики Ан Бсср
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 Институт Прикладной Физики Ан Бсср filed Critical Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority to SU813369970A priority Critical patent/SU1046669A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1046669A1 publication Critical patent/SU1046669A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

-1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ, включающий намагничивание контролируемого издели  переменным , магнитным полем, параллельным его поверхности , периодическое изменение направлени  пол , вьщеление и -измерение сигнала, пропорционального величине огибающей амплитудно-модулированного магнитного потока в изделии, с помощью измерительного преобразовател , отличающийс  тем, что, с. целью повышени  точности, дополнительно выдел ют и измер ют величину сигнала, пропорционального несущей амплитудно-модулированного магнитного потока в изделии, определ ют значение опорного.напр жени , а величинумеханических напр жений в изделии определ ют из соотношени  СГ-КУц 1). (Г К Ос -величина механических нагде пр жений, -коэффициент пропорциональности; -вели ина. огибающего сигнала; величина несущего сигнаUB ла , Оо величина опорного напр жени . 2 .. Способ ПОП.1, отлич аю-g щ и и с   .тем, что- величину опорного напр  кени  определ ют по результатам измерени  огибакнцего и несуще-. го сигналов при двух значени х зазора между измерительным преобразователем и изделием из соотношени -one. METHOD FOR MEASUREMENT OF MECHANICAL STRESS IN ferromagnetic articles comprising the article of controlled variable magnetization, a magnetic field parallel to its surface, a periodic change in direction the floor and vschelenie -measurement signal proportional to the magnitude of the envelope of the amplitude-modulated magnetic flux in the article by the sensor, wherein that, with. In order to increase accuracy, the magnitude of the signal proportional to the carrier of the amplitude-modulated magnetic flux in the product is additionally measured and measured, the value of the reference voltage is determined, and the magnitude of the mechanical stresses in the product is determined from the ratio SG-KUC 1). (Г К Oc-magnitude of mechanical loadings, -the coefficient of proportionality; -the increase in the envelope of the signal; the value of the carrier signal, Oo, the magnitude of the reference voltage. 2 .. Method POP.1, differ from ay-g and u with. The fact that the magnitude of the reference voltage is determined from the measurement results of the envelope and carrier signals for two values of the gap between the measuring transducer and the product from the ratio

Description

Изобретение относитс  к магнитометрии и может быть использовано дл  контрол  изделий из ферромагнитных материалов, например, с помощью накладных магнитоупругих преобразсэ вате лей. Известен способ измерени  механических напр жений, включающий намагничивание контролируемого издели  па раллельно его поверхности во взаимно перпендикул рных направлени х и изме рение разности магнитных потоков в этих направлени х, по которой суд т о величине механических напр жений f Недостатком известного способа  вл етс  зависимость результатов измерений .от величины зазора между накладным преобразователем и крнтролируемым объектом, что снижает точност измерений. . - Известен также способ измерени  механических-напр жений в ферромагнитных издели х, включаквдий намагничивание контролируемого издели  переменным магнитным полем, параллельным его поверхности,, периодическое изменение направлени  пол , выделени и измерение сигнала, пропорционально го величине огибающей амплитудно-модулированного магнитного потока в из делии, с помощью измерительного преобразовател , по величин.е этого сигнала суд т о величине механических . напр жений. 2. . . Недостатком данного способа также  вл етс  зависимость величины низкочастотного сигнала от заз.ора между преобразователем и контролируемым изделием, что снижает точность измерени  механических напр жений-. Цель изобретени  - повышение точности из.мерени . - . . Указанна  цель достигаетс  тем, что согласнЪ способ,у измерени  меха нических напр жений в ферромагнитных издели х, включающему намагничивани контролируемрго издели  переменным полем, параллельным его поверхности перирдическое изменение направлени  пол  ,выделени:е и измерение сигнала, пропорционального величине огибающе амплитудно-модулированногр магнитно потока в изделии, дополнительно выд л ют и. измер ют величину сигнала, пропорционального несущей амплитудн модулированного магнитного потока в изделии, определ ют значение опорно напр жени , а величину механических . напр жений в изделии определ ют из соотношени  G--KUn коэффициент пропорциональ ности f , Uj, - величина огибающего сигна ла, Ug - величина несущего сигнала; и - величина опорного ийпр жени . Кроме того, величину- опорного напр жени - определ ют по результатам измерени  огибающего и несущего сигналов при двух значени х зазора между измерительным преобразователем и изделием из соотношени  О nti Цн-Цн 1,41 ,,|| ,,1 . где йц , Оц и (Jg,ljl - соответственно величины огиба--, ющего и несущего -сигналов при двух значени Х зазора. На фиг.1 представлены временные диаграммы амплитудно-модулированного выходного сигнала УВЫХизмерительного преобразовател , посто нного напр жени  (Jg , пропорционального несущей амплитудно-модулиррванного (АМ выходного сигнала, и переменногр (низкочастотного) напр жени  -Ун, пропорционального огибающей AM выходного сигнала дл  трех зна-чений величины механических напр жений (У: (Г 0,6-6 и (-Oi ( (J-2 ) ; на ф г.2временные диаграммы выходнрго сигнала U|ibix г посто нного напр жени  UQ , пропорционального несущей ЛМ выходного сигнала, переменного ( низкочастотного ) напр жени  (Jv , про- порционального огибающей AM выходного сигнала,, и величины (J . . при неизменной величине механических напр жений дл  двух значений зазора и : И А - A,j(u2.ui) Способ осуществл ют следующим образом . Накладной преобразователь устанавливают над поверхностью контролируемого издели . В намагничивающую обмотку преобразовател  подают переменный ток и периодически измен ют направление перемагничивани . Из ВЫХОДНРГО сигнала преобразовател , выдел ют и измер ют низкочастотный и высокочастотный сигналы. Измерение низкочастотного и высокочастотного сигналов предварительно провод т при: двух значени х зазора между преобразователем и изделием и определ ют величину опорного напр жени  по формуле (.2). Величину-механических напр. жений дл  произвольной величины зазора определ ют из формулы (.1) . Так, например, производились измерени  механических напр жений в рбразце из стали при трех значени х задора Л : о; 0,2 и 0,4 мм. Результаты измерений представлены в табл.1 и 2. в табл.1 представлены результаты измерени  переменного на-, пр жени  а , пропорционального низкочастотному сигналу Uy при различ-между преобразователем и образцом,The invention relates to magnetometry and can be used to control products made of ferromagnetic materials, for example, using patch magnetoelastic converters. There is a known method for measuring mechanical stresses, which includes magnetization of a controlled product parallel to its surface in mutually perpendicular directions and measuring the difference in magnetic fluxes in these directions, according to which mechanical stress is measured. The disadvantage of this method is the dependence of measurement results . from the size of the gap between the surface transducer and the controlled object, which reduces the accuracy of the measurements. . - There is also known a method for measuring mechanical stresses in ferromagnetic products, including magnetization of a controlled product by an alternating magnetic field parallel to its surface, periodically changing the field direction, extraction and measuring the signal proportional to the magnitude of the amplitude modulated magnetic flux in the field, using a measuring transducer, the magnitude of this signal is used to judge the mechanical value. stress 2.. . The disadvantage of this method is also the dependence of the magnitude of the low-frequency signal on the gap between the transducer and the product under test, which reduces the accuracy of the measurement of mechanical stresses. The purpose of the invention is to improve the accuracy of measurement. -. . This goal is achieved by the fact that according to the method, the measurement of mechanical stresses in ferromagnetic products, including the magnetization of a controlled product with a variable field parallel to its surface, is a perydral change in the direction of the field, the selection: e and the measurement of a signal proportional to the envelope magnitude-modulated magnetic flux in the product, an additional and are extracted. The magnitude of the signal proportional to the carrier magnitude of the modulated magnetic flux in the product is measured, the value of the reference voltage is determined, and the value of the mechanical voltage is determined. the stresses in the product are determined from the ratio G - KUn, the proportionality factor f, Uj, is the magnitude of the envelope signal, Ug is the magnitude of the carrier signal; and is the value of the reference ip. In addition, the magnitude of the reference voltage is determined from the results of measuring the envelope and carrier signals at two values of the gap between the measuring transducer and the product from the ratio About nti Tsn-Tsn 1.41 ,, || ,,one . where rc, rc and (Jg, ljl are, respectively, the magnitude of the bend, carrier and carrier signals at two X gap values. Figure 1 shows the time diagrams of the amplitude-modulated output signal of the ACUT measuring transducer, constant voltage (Jg, proportional to the carrier amplitude modulated (AM output signal, and variable (low frequency) voltage -Un proportional to the AM envelope of the output signal for three values of the value of mechanical stresses (Y: (D 0.6-6 and (-Oi ((J -2); on f.2 time diagrams of output U | ibix signal of a constant voltage UQ proportional to the carrier LM of the output signal, alternating (low-frequency) voltage (Jv, proportional envelope AM of the output signal ,, and magnitude (J. at a constant value of mechanical stresses for two the values of the gap and: And A - A, j (u2.ui) The method is carried out as follows: The surface-mounted transducer is installed above the surface of the test item. An alternating current is supplied to the magnetizing winding of the converter and the direction of the magnetization reversal is periodically changed. From the OUTPUT signal of the converter, the low frequency and high frequency signals are extracted and measured. The measurement of low-frequency and high-frequency signals is preliminarily carried out at: two values of the gap between the transducer and the product, and the magnitude of the reference voltage is determined by the formula (.2). Magnitude mechanical ex. for arbitrary size of the gap is determined from the formula (.1). Thus, for example, mechanical stress was measured in a steel sample with three firing values L: o; 0.2 and 0.4 mm. The results of the measurements are presented in Tables 1 and 2. Table 1 shows the results of measuring an alternating voltage, proportional to the low-frequency signal Uy, with a difference between the transducer and the sample,

ных величинах механических напр женийПолученные результаты представленыvalues of mechanical stresses. The results obtained are presented

дл  трех значений зазора между преоб-в табл.2, разователем и образцом,for the three values of the gap between prev-in table 2, the developer and the sample,

Таблица 1 Table 1

Таблица2Table 2

Из пр.едставленных результатов вид но/ что приизменении зазора от О до 0,4 мм величина переменного напр жени  U/V уменьшаетс  более чем. в два раза дл  всех величин- механических напр жений, т.е. имее.т место значительна  зависимость величины U,- от зазора между преобразователем и изделием .. Поэтоглу, в соответствии с предлагаемьлм способом, измер ют вели чины посто нного напр жени  U- , про порционального высокочастотному сиг .налу Up , при различных зазорах. Получают следуквдие значени  дл  U-: дл  зазора О мм 3,92. В, дл  0,2 мм 3,5 В и дл  0,4 MT/f - 3,2 В. В соответствии с формулой (2) определ ют величину опорного напр жени  Uo по значени м 0, и U- дл  двух значени зазора: О н 0,4 гдм при величине механических напр жений 60 МП,а. Дл  . величины опорного напр жени  получаю значение 4,74 в. С .учетом полученной величины .опорного напр жени  результаты измерений пересчитывают в соответствии с формулой (1), т.. е. опре- дел ют величины соотношени  вида ОЛУ , пропорционального соотношению вида 0ц Величину соотнс пени  ц ( |и) определ ют в зависимости от величины механических напр жений дл  трех значений зазора Коэффициент пропорциональности К определ етс  экспериментально и зависит как от материала иэдели , так и от параметров измерительной схемы. Как следует из предс.тавленных- результатов величина соотношени  U пропорциональна величине механических напр жений. Дополнительное измерение посто нного напр жени  Ц,, пропорционального величине высо-. кочастотного сигнала, позвол ет существенно уменьшить вли ние зазора на результаты измерени  механических напр жений. Так, отклонение величины -fi- от среднего значени  при изменении зазора от О до 0,4 мм не превышает 5% при всех уровн х механических напр жений,, что сравнимо с погрешностью измерени  величин переменного Ur и посто нного напр жени  U-. Таким образом, применение предлагаемого способа позвол ет уменьишть вли ние зазора между преобразователем и контролируемым изделием на результаты измерени  механических напр жений , и тем самым более чем на пор док повысить их точность.From the presented results, one can see that when the clearance is changed from 0 to 0.4 mm, the magnitude of the variable voltage U / V decreases by more than. twice for all mechanical stress values, i.e. There is a significant dependence of U, on the gap between the transducer and the product. Poethoglu, in accordance with the proposed method, measures the values of the constant voltage U-, proportional to the high-frequency signal Up, at different gaps. The following values are obtained for U-: for a gap of O mm 3.92. B, for 0.2 mm 3.5 V and for 0.4 MT / f - 3.2 V. In accordance with formula (2), the magnitude of the reference voltage Uo is determined from the value of m 0, and U- for two values of the gap: Оn 0.4 gdm at the value of mechanical stresses of 60 MP, a. For the magnitude of the reference voltage I get the value of 4.74 in. Taking into account the obtained value of the reference voltage, the measurement results are recalculated in accordance with formula (1), i.e. the values of the ratio of the form of the REL are determined, which is proportional to the ratio of the type 0c. The value of the ratio of pensions (| and) is determined on the magnitude of the mechanical stresses for the three values of the gap The coefficient of proportionality K is determined experimentally and depends both on the material and edel, and on the parameters of the measuring circuit. As follows from the predicted results, the magnitude of the ratio U is proportional to the magnitude of the mechanical stresses. An additional measurement of the constant voltage C, proportional to the value of high. the frequency signal allows to significantly reduce the influence of the gap on the measurement results of mechanical stresses. Thus, the deviation of the value of -fi from the average value when the gap changes from 0 to 0.4 mm does not exceed 5% at all levels of mechanical stresses, which is comparable with the measurement error of the values of the variable Ur and the constant voltage U-. Thus, the application of the proposed method makes it possible to reduce the effect of the gap between the transducer and the product being monitored on the measurement results of mechanical stresses, and thereby increase their accuracy by more than an order of magnitude.

Claims (2)

1. СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ МЕХАНИЧЕСКИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ, включающий намагничивание контролируемого изделия переменным . магнитным полем, параллельным его поверхности, периодическое изменение направления поля, выделение и измерение сигнала, пропорционального величине огибающей амплитудно-модулированного магнитного потока в изделии, с помощью измерительного преобразователя, отличающийся тем, что, с. целью повышения точности, дополнительно выделяют и измеряют величину сигнала, пропорционального несущей амплитудно-модулированного магнитного потока в изделии, определяют значение опорного.напряжения, а величину'механических напряжений в изделии определяют из соотношения θ' - величина механических напряжений)1. METHOD FOR MEASURING MECHANICAL STRESSES IN FERROMAGNETIC PRODUCTS, including magnetization of the controlled product to variables. a magnetic field parallel to its surface, periodically changing the direction of the field, isolating and measuring a signal proportional to the envelope of the amplitude-modulated magnetic flux in the product using a measuring transducer, characterized in that, p. In order to improve accuracy, they additionally isolate and measure the signal proportional to the carrier of the amplitude-modulated magnetic flux in the product, determine the value of the reference stress, and the value of the mechanical stresses in the product is determined from the relation θ '- the value of mechanical stresses) К - коэффициент пропорциональности;K is the coefficient of proportionality; величина, огибающего сигнала;value of the envelope of the signal; величина ла, величина жения. Способ по п.1, с я .тем, что· величину опорногде θβ несущего сигнаопорного напряотличаю-Smagnitude la, magnitude of life. The method according to claim 1, with i. The fact that · the magnitude of the reference where θβ of the carrier signal supporting I differentiate-S 2.. щ и й го напряжения определяют по резуль- I татам измерения огибающего и несуще-. го сигналов при двух значениях зазора между измерительным преобразователем и изделием из соотношения ;2 .. u and th voltage are determined by the results of the measurement of the envelope and insignificant. signal at two values of the gap between the measuring transducer and the product from the ratio; ,.1 1,1' • - ϋ°·υ&υβ (Ш-(«, .1 1,1 '• - ϋ ° · υ & υβ (Ш- (« I Ч н Ίβ, в ~ соответственно величины оги- 1 бающего и несущего сигналот при двух значениях зазора.I Ч н Ίβ, in ~ the values of the envelope and the carrier signal, respectively, for two values of the gap. где U*h ,Ц* >where U * h , C *>
SU813369970A 1981-12-21 1981-12-21 Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles SU1046669A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813369970A SU1046669A1 (en) 1981-12-21 1981-12-21 Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813369970A SU1046669A1 (en) 1981-12-21 1981-12-21 Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1046669A1 true SU1046669A1 (en) 1983-10-07

Family

ID=20988095

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813369970A SU1046669A1 (en) 1981-12-21 1981-12-21 Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1046669A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Авторсков свидетельство СССР 372428, кл. G 01 L 1/12, 1971. 2. Большаков В.Н. и др. Магнитоанизотронный метод определени механических напр жений.. -.Физические свойства металлов и проблема неразрушающего контрол . Минск, Наука и : техника, 19-78, с. 93-97. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU1046669A1 (en) Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles
RU1579231C (en) Method for determining nonlinearity of null-point accelerometer with compensating section
SU1216716A1 (en) Electromagnetic method of measuring specific electric conductance of non-ferromagnetic conducting articles
SU1350477A2 (en) Applied electromagnetic converter for measuring thickness of non-conducting coatings
SU1260670A1 (en) Method of nondestructive inspection of articles
SU1007052A1 (en) Induction sensor
SU995036A2 (en) Magnetic contact converter
SU918905A1 (en) Method of measuring magnetic field strength in specimen localities
SU981883A1 (en) Multi-component eddy current converter
SU1308827A2 (en) Induction thickness gauge
SU1525641A1 (en) Method of nondestructive inspection of quality of anisotropic cold-rolled electrical-sheet steel
SU855378A1 (en) Transformer converter of linear displacements
SU449325A1 (en) Method for automatic determination of component losses in ferromagnets
SU1392346A1 (en) Superposable eddy-current converter
SU1249353A1 (en) Method of determining mechanical stresses in ferromagnetic articles
SU1037157A2 (en) Eddy current transducer
SU1250839A2 (en) Eddy-current transducer
SU1275328A1 (en) Device for measuring parameters of magnetodielectrics
SU1068850A1 (en) Device for checking ferromagnetic materials
SU913043A1 (en) Strap electromagnetic converter for measuring thickness of non-current conductive coatings on flat conductive objects
SU1420561A2 (en) Apparatus for measuring static magnetic characteristics of ferromagnetic materials
SU1101764A1 (en) Device for magnetic-noise structuroscopy
SU1490508A1 (en) Method for measuring mechanical stresses in metal articles
SU1226024A1 (en) Electromagnetic thickness gauge
SU1305531A1 (en) Method for eddy-current testing of cylindrical articles