SU1165971A1 - Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles - Google Patents
Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1165971A1 SU1165971A1 SU843686570A SU3686570A SU1165971A1 SU 1165971 A1 SU1165971 A1 SU 1165971A1 SU 843686570 A SU843686570 A SU 843686570A SU 3686570 A SU3686570 A SU 3686570A SU 1165971 A1 SU1165971 A1 SU 1165971A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- input
- windings
- unit
- products
- Prior art date
Links
Abstract
УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ , содержащее два индуктивных преобразовател , включенных дифференциально , каждый из которых состоит из возбуждающей и измерительной обмоток, блок питани , первый выход которого подключен к возбуждающим обмоткам преобразователей , блок компенсации, двухпозиционный переключатель и последовательно соединенные усилитель, блок преобразовани сигнала и индикатор, отличающеес тем, что, с целью повышени достоверности контрол изделий после высокотемпературного отпуска, око снабжено подключенным к второму выходу блока питани блоком регулировани тока, выход которого соединен с возбуждаюшими обмотками преобразователей, вторым двухпозиционным переключателем и двум дифференциаторами , входы двухпозиционных переключателей соединены с измерительными обмотками преобразователей, один из выходов первого двухпозиционного пеI реключател соединен с первым входом блока компенсации, а другой выход - с (Л входом первого дифференциатора, один из выходов второго двухпозиционного переключател соединен с первым входом усилител , а другой выход - с входом второго дифференциатора, второй вход блока компенсации подключен к средней точке измерительных обмоток преобразователей, а выход блока компенсации - к второму О5 входу усилител . СП СО DEVICE FOR MONITORING PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF PRODUCTS OF FERROMAGNETIC MATERIALS, comprising two inductive transducer included differentially, each of which consists of the exciting and measuring coils, a power unit, a first output of which is connected to the excitation windings of the transducers, the compensation unit, two-position switch and connected in series an amplifier, a signal conversion unit and an indicator, characterized in that, in order to increase the reliability of control of the products after high tempering, the eye is equipped with a current control unit connected to the second output of the power supply unit, the output of which is connected to the exciting windings of the transducers, the second two-position switch and two differentiators, the inputs of the two-position switches are connected to the measuring windings of the transducers, one of the outputs of the first two-position switch of the switch is connected to one of the outputs of the two-position switches. compensation block, and the other output - with (L input of the first differentiator, one of the outputs of the second two-position second switch coupled to the first input and the other output - to the input of the second differentiator, a second input of the compensation unit is connected to a midpoint measuring transducers windings, and an output compensation unit - to the second input of the amplifier A5. JV CO
Description
Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть использовано на металлургических и машиностроительных предпри ти х дл контрол качества термообработки ферромагнитных материалов и изделий из них, например дл определени твердости изделий после закалки и отпуска . Известно устройство, содержащее мост переменного тока, фазовращатель, блок питани и электронный осциллограф 1. Недостатками .данного устройства вл ютс низка помехоустойчивость и мала точность определени физико-механических свойств изделий, например твердости, из среднеуглеродистых сталей, прошедших высокотемпературный отпуск, так как выходной сигнал устройства, по величине которого осуществл етс контроль, либо мало мен етс с изменением твердости изделий , получаемых после закалки и последующего высокотемпературного отпуска в интервале 450-700°С, либо его изменение в этом интервале имеет неоднозначный характер. Наиболее близким к изобретению по технической сущности вл етс устройство дл контрол физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее два индуктивных преобразовател , включенных дифференциально, каждый из которых состоит из возбуждающей и измерительной обмоток, блок питани , первый выход которого подключен к возбуждающим обмоткам преобразователей, блок компенсации, двухпозиционный переключатель и последовательно соединенные усилитель, блок преобразовани сигналов и индикатор 2. Недостатком известного устройства- вл етс мала достоверность определени твердости изделий из простых среднеуглеродистых и низколегированных конструктивных сталей, прощедщих закалку и высокотемпературный отпуск (450-700°С), так как магнитна проницаемость издели и, следовательно, выходной сигнал устройства неоднозначно мен етс с изменением твердости в этом интервале изменени температуры отпуска. Цель изобретени - повыщение достоверности контрол изделий после высокотемпературного отпуска. Поставленна цель достигаетс тем, что устройство дл контрол физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее два индуктивных преобразовател , включенных дифференциально , каждый из которых состоит из возбуждающей и измерительной обмоток, блок питани , первый выход которого подключен к возбуждающим обмоткам преобразователей , блок компенсации, двухпозиционный переключатель и последовательно соединенные усилитель, блок преобразовани сигналов и индикатор, снабжено подключенным к второму выходу блока питани блоком регулировани тока, выход которого соединен с возбуждающими обмотками преобразователей, вторым двухпозиционным переключателем и двум дифференциаторами , входы двухпозиционных переключателей соединены с измерительными обмотками преобразователей, один из выходов первого двухпозиционного переключател соединен с первым входом блока компенсации, а другой выход - с входом первого дифференциатора, один из выходов второго двухпозиционного переключател соединен с первым входом усилител , а другой выход - с входом второго дифференциатора, второй вход блока компенсации подключен к средней точке измерительных обмоток преобразователей, а выход блока компенсации - к второму входу усилител . На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - петли гистерезиса дл изделий, прошедших низкотемпературный отдуск (крива А) и высокотемпературный отпуск (крива Б); на фиг. 3 - сигналы индукционного преобразовател дл изделий, прошедших низкотемпературный отпуск (крива С) и высокотемпературный отпуск (крива D); на фиг. 4 - дифференцированные сигналы индукционного преобразовател дл изделий , прошедших низкотемпературный отпуск (крива Е) и высокотемпературный отпуск (крива F); на фиг. 5 - зависимость показаний устройства от твердости контролируемых изделий. Устройство дл контрол физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов, содержащее два индуктивных преобразовател , включенных дифференциально , каждый из которых состоит из возбуждающей обмотки 1 и 2 и измерительной обмотки 3 и 4, блок 5 питани , подключенный к возбуждающим обмоткам 1 и 2 преобразователей, блок 6 регулировани тока, включенный между выходом блока 5 питани и возбуждающими обмотками 1 и 2 преобразовател , блок 7 компенсации , последовательно соединенные усилитель 8, блок 9 преобразовани сигнала и индикатор 10, два двухпозиционных переключател 11 и 12 и два дифференциатора 13 и 14. Входы двухпозиционных переключателей 11 и 12 соединены с измерительными обмотками 3 и 4 преобразователей, один из выходов первого двухпозиционного переключател 11 соединен с первым входом блока 7 компенсации, а другой выход - с входом первого дифференциатора 13, один из выходов второго двухпозиционного переключател 12 соединен с первым входомThe invention relates to non-destructive testing and can be used in metallurgical and machine-building enterprises to control the quality of heat treatment of ferromagnetic materials and products made from them, for example, to determine the hardness of products after quenching and tempering. A device containing an AC bridge, a phase shifter, a power supply unit and an electronic oscilloscope is known. The disadvantages of this device are low immunity and low accuracy in determining the physicomechanical properties of products, such as hardness, from medium carbon steels, as the output signal the device, the value of which is controlled, or varies little with the hardness of the products obtained after quenching and subsequent high-temperature tempering and in the range of 450-700 ° C, or its change in this interval is ambiguous. The closest to the invention to the technical essence is a device for controlling the physicomechanical properties of products made of ferromagnetic materials, containing two inductive converters that are differentially connected, each of which consists of exciting and measuring windings, the power supply unit, the first output of which is connected to the converter windings , a compensation unit, a two-position switch and a series-connected amplifier, a signal conversion unit, and an indicator 2. The disadvantage is that of the device is the low reliability of determining the hardness of products from simple medium-carbon and low-alloy structural steels, which preempt hardening and high-temperature tempering (450-700 ° C), since the magnetic permeability of the product and, consequently, the output signal of the device varies ambiguously with changing hardness this range of tempering temperature changes. The purpose of the invention is to increase the reliability of control of products after high-temperature tempering. The goal is achieved by the fact that the device for controlling the physicomechanical properties of products made of ferromagnetic materials contains two inductive converters that are included differentially, each of which consists of the exciting and measuring windings, the power supply unit, the first output of which is connected to the exciting windings of the converters, the compensation unit , a two-position switch and a series-connected amplifier, a signal conversion unit and an indicator, are provided connected to the second output of the unit power supply by the current control unit, the output of which is connected to the excitation windings of the transducers, the second two-position switch and two differentiators, the inputs of the two-position switches are connected to the measuring windings of the converters, one of the outputs of the first two-position switch is connected to the first input of the compensation unit, and the other output is connected to the first differential input , one of the outputs of the second two-position switch is connected to the first input of the amplifier, and the other output is connected to the input of the second The second differentiator, the second input of the compensation unit is connected to the midpoint of the measuring windings of the transducers, and the output of the compensation unit to the second input of the amplifier. FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device; in fig. 2 - hysteresis loops for products that have undergone low-temperature cooling (curve A) and high-temperature tempering (curve B); in fig. 3 - induction converter signals for products that have undergone low-temperature tempering (curve C) and high-temperature tempering (curve D); in fig. 4 - differentiated signals of the induction converter for products that have undergone low-temperature tempering (curve E) and high-temperature tempering (curve F); in fig. 5 - dependence of the device readings on the hardness of the controlled products. A device for controlling the physicomechanical properties of products made of ferromagnetic materials, containing two inductive converters that are included differentially, each of which consists of the exciting winding 1 and 2 and measuring winding 3 and 4, the power supply unit 5 connected to the exciting windings 1 and 2 of the converters, a current control unit 6 connected between the output of the power supply unit 5 and the drive windings 1 and 2 of the converter, the compensation unit 7 connected in series to the amplifier 8, the signal conversion unit 9 and the indicator op 10, two two-position switches 11 and 12 and two differentiators 13 and 14. The inputs of two-position switches 11 and 12 are connected to the measuring windings 3 and 4 of the transducers, one of the outputs of the first two-position switch 11 is connected to the first input of the compensation unit 7, and the other output with the input of the first differentiator 13, one of the outputs of the second two-position switch 12 is connected to the first input
усилител 8, а другой выход - с входом второго дифференциатора 14. Второй вход блока 7 компеисации подключен к средней точке измерительных обмоток 3 и 4 преобразователей , а выход блока 7 компенсации к второму входу усилител 8.amplifier 8, and the other output - with the input of the second differentiator 14. The second input of the computation unit 7 is connected to the midpoint of the measuring windings 3 and 4 transducers, and the output of the compensation unit 7 to the second input of the amplifier 8.
Устройство работает следующим образом .The device works as follows.
Переменное напр жение с выхода блока 5 питани поступает на вход блока 6 регулировани тока, с помощью которого в возбуждающих обмотках 1 и 2 преобразователей устанавливают значени тока, при которых магнитные потоки в издели х, помещенных в преобразователи, равны, причем оба издели имеют наибольщую твердость дл всего контролируемого интервала и одно из них в дальнейщем используетс как эталонное; блок 7 компенсации уравновещивает преобразователи при помещении в них идентичных изделий, переключатели 11 и 12 при этом наход тс в положении I; замен ют одно из изделий, используемых при настройке на контролируемое и с помощью блока 6 регулировани тока в возбуждающих обмотках 1 и 2 преобразователей устанавливают значени намагничивающего тока, при которых магнитные потоки в контролируемом и эталонном издели х равны, затем переключатели 11 и 12 устанавливают в положение II, выходные сигналы с измерительных обмоток 3 и 4 преобразователей поступают на входы дифференциаторов 13 и 14, а разность дифференцированных сигналов через усилитель 8 поступает на вход блока 9 преобразовани сигнала, который преобразует разностный сигнал в посто нное напр жение , величина которого измер етс индикатором 10.The alternating voltage from the output of the power supply unit 5 is fed to the input of the current control unit 6, by means of which, in the excitation windings 1 and 2 of the converters, the values of the current are established at which the magnetic fluxes in the products placed in the converters are equal, and both products have the greatest hardness for the entire monitored interval and one of them is further used as a reference; the compensation unit 7 balances the transducers when identical products are placed in them, while the switches 11 and 12 are in the position I; replace one of the products used when tuning to the controlled one and using the current control unit 6 in the excitation windings 1 and 2 of the transducers set the values of the magnetizing current at which the magnetic fluxes in the controlled and reference products are equal, then the switches 11 and 12 are set to II, the output signals from the measuring windings 3 and 4 of the transducers are fed to the inputs of the differentiators 13 and 14, and the difference of the differentiated signals through the amplifier 8 is fed to the input of the signal conversion unit 9 A voltage that converts the differential signal to a constant voltage, the value of which is measured by the indicator 10.
Действие предлагаемого устройства основано на измерении скорости изменени магнитной проницаемости издели , величина которой наиболее чувствительна к изменению твердости изделий, прошедщих высокотемпературный отпуск. Наиболее сильно мен етс величина экстремумов скорости изменени магнитной проницаемости .The operation of the proposed device is based on measuring the rate of change of the magnetic permeability of the product, the magnitude of which is most sensitive to changes in the hardness of products subjected to high-temperature tempering. The extremes of the rate of change of magnetic permeability vary most strongly.
При высокотемпературном отпуске образуютс структурные состо ни , в которых преобладают процессы перемагничивани , обусловленные смещением 90-градусных границ, привод щие к значительному изменению формы петли гистерезиса в области «загибов на восход щей и нисход щейDuring high-temperature tempering, structural states are formed in which the processes of magnetization reversal are caused by the displacement of 90-degree boundaries, leading to a significant change in the shape of the hysteresis loop in the region of the bends on the ascending and descending
ветв х петли гистерезиса, в то врем как дл изделий, прощедщих низкотемпературный отпуск, эти изменени незначительны (фиг. 2). Эти участки петли гистерезиса г соответствуют максимальному изменению магнитной проницаемости, а следовательно, скорость изменени магнитной проницаемости на этих участках должна иметь экстремумы , положение и величина которых мен етс с изменением структурного сос0 то ни издели после высокотемпературного отпуска.the x-branches of the hysteresis loop, while for products that pave the way for low-temperature tempering, these changes are insignificant (Fig. 2). These parts of the hysteresis loop g correspond to the maximum change in magnetic permeability, and therefore, the rate of change in magnetic permeability in these areas must have extremes, the position and magnitude of which vary with the structural state of the product after high-temperature tempering.
Об изменении формы петли гистерезиса можно судить по изменению формы сигнала индукционного преобразовател , пропорционального изменению магнитного потока в изделии, а также его магнитной проницаемости (фиг. 3). Из фиг. 3 видно, что форма сигнала индукционного преобразовател при контроле изделий, прощедщих высокотемпературный отпуск (крива D),The change in the shape of the hysteresis loop can be judged by the change in the waveform of the induction converter, which is proportional to the change in the magnetic flux in the product, as well as its magnetic permeability (Fig. 3). From FIG. 3 shows that the waveform of the induction converter when testing products that pave the way for high-temperature tempering (curve D),
0 сильно мен етс по сравнению с формой сигнала индукционного преобразовател при контроле изделий, прощедщих низкотемпературный отпуск (крива С), хот магнитные потоки через оба издели практически равны, следовательно, значительно мен етс положение и величина экстремумов дифференцированного сигнала, пропорционального скорости изменени магнитной проницаемости изделий, прощедщих низкотемпературный отпуск (фиг. 4, крива Е) и высокотемпературный отпуск (фиг. 4, крива F).0 varies greatly compared to the waveform of an induction converter when testing products that pave the way for low-temperature tempering (curve C), although the magnetic flux through both products is almost equal, therefore, the position and magnitude of the extremes of the differentiated signal proportional to the rate of change of the magnetic permeability of products , forgiving low-temperature tempering (Fig. 4, curve E) and high-temperature tempering (Fig. 4, curve F).
При контроле качества термообработки с помощью предлагаемого устройства, реализующего разностную схему измерени , целесообразно в качестве эталонного примен ть изделие, имеющее наибольщую твердость дл всего контролируемого интервала , так как в этом случае, выравнива магнитные потоки через оба издели , исключают вли ние различий в геометрии, эталонного и контролируемого изделий, а также других мещающих факторов. При этом величина дифференцированного сигнала преобразовател , в котором находитс эталонное изделие, практически не ме5 н етс , и величина разности дифференцированных сигналов определ етс , в основном , твердостью контролируемого издели .When controlling the quality of heat treatment using the proposed device that implements a differential measurement scheme, it is advisable to use a product with the highest hardness for the entire controlled interval as a reference, since in this case, aligning the magnetic flux through both products eliminates the effect of differences in geometry, reference and controlled products, as well as other transfer factors. At the same time, the value of the differentiated signal of the converter, in which the reference product is located, is practically unchanged, and the difference value of the differentiated signals is determined mainly by the hardness of the product being monitored.
Изобретение позвол ет повысить достоверность контрол изделий после высокотемпературного отпуска.The invention makes it possible to increase the reliability of control of products after high temperature tempering.
dji di dHdji di dH
отн.ед.relative units
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843686570A SU1165971A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU843686570A SU1165971A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1165971A1 true SU1165971A1 (en) | 1985-07-07 |
Family
ID=21098226
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU843686570A SU1165971A1 (en) | 1984-01-04 | 1984-01-04 | Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1165971A1 (en) |
-
1984
- 1984-01-04 SU SU843686570A patent/SU1165971A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Кузнецов И. А. и Попов Э. И. Применение моста переменного тока дл контрол качества закалки и высокого отпуска деталей из конструкционных сталей. - «Дефектоскопи ,№ 5, 1969. 2. Приборы дл неразрушающего контрол материалов и изделий. Справочник под ред. В. В. Клюева.. 2. М., Машиностроение, 1976, с. 86-88. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| USRE42159E1 (en) | Circuit for compensation for time variation of temperature in an inductive sensor | |
| US1906551A (en) | Magnetic testing method and means | |
| SU1165971A1 (en) | Device for checking physical and mechanical properties for ferromagnetic material articles | |
| US4641093A (en) | Method and device for magnetic testing of moving elongated ferromagnetic test piece for mechanical properties by utilizing the magnitude of remanent magnetic flux and a pulsed magnetic field | |
| SU1420510A1 (en) | Method of electromagnetic inspection of ferromagnetic materials | |
| SU1490590A1 (en) | Device for continuous monitoring of wear of metal friction pairs | |
| SU949355A1 (en) | Method of determination of stresses in steel structures | |
| SU1326912A1 (en) | Method of determining efforts | |
| SU974240A1 (en) | Device for checking ferromagnetic articles | |
| SU508734A1 (en) | Eddy current transmitter | |
| SU1188634A1 (en) | Arrangement for non-destructive inspection of metal articles | |
| SU1644018A1 (en) | Method of nondestructive testing of mechanical properties of articles manufactured of carbon steel | |
| JPS60225058A (en) | Apparatus for measuring mechanical properties of ferromagnetic material in non-destructive manner | |
| SU922502A1 (en) | Magnetoelastic pickup of mechanical stresses | |
| SU773543A1 (en) | Coersivity measuring method | |
| SU425148A1 (en) | SENSOR OF MAGNETIC PERMEABILITY OF PRODUCTS OF PROCESSING OF PROCESSING FACTORIES | |
| SU1714485A1 (en) | Method of determination of depth of strengthened layer in steel products | |
| SU991280A1 (en) | Magnetic noise structuroscopy method | |
| SU1739214A2 (en) | Method of contact-free measurement of temperature of current-conducting cylindrical articles | |
| SU879334A1 (en) | Method of checking temperature | |
| SU1037165A1 (en) | Electromagnetic structure scope | |
| SU1527562A1 (en) | Apparatus for nondestructive quality control of heat treatment of articles | |
| SU970205A2 (en) | Method of checking ferromagnetic articl strengthened layer depth | |
| SU1305531A1 (en) | Method for eddy-current testing of cylindrical articles | |
| SU913228A1 (en) | Device for magnetic noise checking of ferromagnetic materials |