SU1435543A1

SU1435543A1 - Способ вихретокового контрол материалов

Info

Publication number: SU1435543A1
Application number: SU874240946A
Authority: SU
Inventors: Валерий Иванович Чаплыгин; Нина Федоровна Потапова
Original assignee: Комсомольский-на-Амуре политехнический институт
Priority date: 1987-05-05
Filing date: 1987-05-05
Publication date: 1988-11-07

Abstract

Изобретеиие относитс к области неразрушающего контрол и может быть использовано дл процентного содержани кремни и углерода в образцах из чугуна. Цель изобретени - расширение области применени - достигаетс за счет сн ти информации в виде значени частот баланса в магнитной цепи рабочего к эталонного дифференциально включенных преобразователей при последовательной установке рабочего преобразовател на поверхность материала с наведенными механическими напр жени ми и на поверхность с исходной структурой. Процентное содержание кремни и углерода определ етс по сз мме и разности частот баланса, это позвол ет также повы-- сить точность контрол и проводить раздельный контро;гь кремни и углерода . ил.

Description

О1

оо

%

I Изобрете1-1не относитс к измеритель юй технике и может быть нспользова iio дл неразрушанщего контрол , например процентного содержани кремни ii углерода в образцах из чугуна по величине изменени магнитной- пронн- даемости и электропроводности его ма- |гериала при изменении Х1шсостава,

Цель изобретени - расширение об- 1асти применени за счет определени процентного содержани кремни и терода в чугуне.

На чертеже предстащхень экспериментальные зависимости, по сз-шющие физическую супр-юсть способа.

Способ реализуетс следзлощим образом .

На участке материала исследуемо™

зависимость f jQ.(S;%); 6 - зависимость fsff-fs 2(C %); 7 - зависимость (S %) 8 - зависимость

f ff+fr Частота баланса определ етс выражением

f --к

где К - посто нный коэф})ициент; |Us - относительна магнитна проницаемость и электропроводность исследуемого материала При формировании больших механических напр жений в контролируемой области материала зависимость магнитной проницаемости от напр жений до- стигает участка насыщени , и возмож

го образца создают значительные меха- 20 вли нием углерода на проницае- нические напр жени , стабилизирующие мость, а следовательно, и на частоту значета проницаемости, например., на- баланса можно пренебречь, поэтому JKnenoMj обработкой на абразиве и др. Р станавливают рабочий преобразователь |на этот участок, а эталонный преоб- |разователь9 дифференциально включенный с рабочим, размещают в диэлектрической среде, подключают обмотки воз- I буждени к генератору с л).-1нейнь М из- 30

менением частоты и частотомеру, а измерительные - к генератору балан- |са, например, компаратору, плавно i измен ют частоту тока возбзгждени и IB момент кулевого показани индика- I тора фиксируют ее значение (частоту - I баланса), устанавливают рабоч1-ш пре- ;образователь на участок материала с исходной структурой, опре,цел ют но- вое значение частоты баланса и по сумме и разности найденных частот ба- 40 ланса, например по тарировочному гра- : фику, определ ют соответственно процентное содержание кремни и углеро- .а о

зависимость 4 при изменении углерода например, в.диапазоне от 2,3 до 3,2% 25 (S const) определ етс главным образом изменением электропроводности под действием изменени процентного содержани углерода, а на необрабог танном участке материала частота баланса при изменении углерода зависит как от электропроводности, так и магнитной проницаемости (зависимость 3) Так как вли ние проницаемости на частоту баланса преобладает, то зависимость 3 имеет характер противоположной , зависимости 4.

Если измен етс процентное содержа ние кремни ( onst), то механические напр жени практически не оказывают вли ни на электропроводность материала, поэтому зависимости 1 и 2 идут параллельно друг другу со смещением , вызванным вли нием напр жений на проницаемость материала. Из полученных зависимостей следует, что если сложить зависимости 1 и 2, а также 3 и 4, то по -зависимости 7 можно определить процентное содержание кремни , так как вли ние углерода на частоту баланса, определ емое зависимостью 8, незначительно. При вычитании зависимостей 3 и 4 можно .определить процентное содержание углерода по зависимости 6, так как разность частот баланса, полученных на поверхности с напр жени ми и без них при различном содержании кремни (зависимости 1, 2), практически посто нна (зависимость 5).

с&изическа сущность способа по сн етс экспериментальными зависимое- т ми, приведенными на чертеже, на котором обозначены; 1-f gj,(S j) зависимость частоты баланса от процентного содержани кремни ка участке поверхности с механическими напр жени ми при неизменном содержании углерода (с %); 2 - зависимость f Cp(R;) на исходной поверхности мате риала; 3 зависимость fj;(f;(Sj) на исходной поверхности материала 4 - зависимость %) на поверхности с механическими напр жени ми} 5 0 вли нием углерода на проницае- мость, а следовательно, и на частоту баланса можно пренебречь, поэтому 0

- 0

зависимость 4 при изменении углерода, например, в.диапазоне от 2,3 до 3,2% 5 (S const) определ етс главным образом изменением электропроводности под действием изменени процентного содержани углерода, а на необрабог танном участке материала частота баланса при изменении углерода зависит как от электропроводности, так и магнитной проницаемости (зависимость 3). Так как вли ние проницаемости на частоту баланса преобладает, то зависимость 3 имеет характер противоположной , зависимости 4.

Если измен етс процентное содержание кремни ( onst), то механические напр жени практически не оказывают вли ни на электропроводность материала, поэтому зависимости 1 и 2 идут параллельно друг другу со смещением , вызванным вли нием напр жений на проницаемость материала. Из полученных зависимостей следует, что если сложить зависимости 1 и 2, а также 3 и 4, то по -зависимости 7 можно определить процентное содержание кремни , так как вли ние углерода на частоту баланса, определ емое зависимостью 8, незначительно. При вычитании зависимостей 3 и 4 можно .определить процентное содержание углерода по зависимости 6, так как разность частот баланса, полученных на поверхности с напр жени ми и без них при различном содержании кремни (зависимости 1, 2), практически посто нна (зависимость 5).

5

0

5

Разработанный вихретоковый частотно-балансный способ эффективно может быть использован, например, дл экспресс- Контрол высокопрочного чугуна , химсостав которого определ етс процентным содержанием трех основных элементов: углерода и кремни , вли ющих на проницаемость и электропровод .

ность материала, и марганца, который вли ни на электромагнитные свойства практически не оказьшает.

Claims

Формула изобретени

Способ вихретокового контрол материалов,заключающийс в том, что дифференциально включенные рабочий и эталонный преобразователи размещают соответственно на поверхности контролируемого материала и в диэлектричес- кой среде, измен ют частоту тока возбуждени преобразователей и фиксируют значение частоты в момент равенст

0

0

ва напр жений на измерительных обмотках преобразователей, отличающийс тем, что, с целью расширени области применени за счет определени процентного содержани крем- ки и углерода в чугуне, на участке поверхностного сло материала создают механические напр жени , величины которых соответствуют доститкению в материале неизменного значени магнитной проницаемости, размещают рабочий преобразователь на участке издели с механическими напр жени ми, измен - 5 ют частоту тока возбуждени и фикси руют второе значение частоты в момент равенства напр жений на измерительных обмотках преобразователей, по сумме двух значений полученных частот определ ют процентное содержание кремни , а по разности этих значений - процентное содержание углерода .