SU1698731A1 - Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products - Google Patents

Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products Download PDF

Info

Publication number
SU1698731A1
SU1698731A1 SU894697178A SU4697178A SU1698731A1 SU 1698731 A1 SU1698731 A1 SU 1698731A1 SU 894697178 A SU894697178 A SU 894697178A SU 4697178 A SU4697178 A SU 4697178A SU 1698731 A1 SU1698731 A1 SU 1698731A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
computing unit
magnetization
magnetic
acoustic
cycle
Prior art date
Application number
SU894697178A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Борисович Сластинин
Виктор Константинович Бобылев
Виктор Александрович Желдаков
Original Assignee
Предприятие П/Я Р-6205
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 Предприятие П/Я Р-6205 filed Critical Предприятие П/Я Р-6205
Priority to SU894697178A priority Critical patent/SU1698731A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1698731A1 publication Critical patent/SU1698731A1/en

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к магнитному неразрушающему контролю ферромагнитных изделий и может быть использовано при контроле структуры чугунных и стальных изделий. Цель изобретени  - повышение чувствительности и производительности за счет уменьшени  погрешности измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повышени  оперативности контрол . По команде вычислительного блока 4 от генератора 1 электромагнитного пол  в обмотки намагничивани  подаютс  импульсы тока определенной (малой) амплитуды, под воздействием которых осуществл етс  перемагничивание контролируемого участка издели  по петле гистерезиса частного цикла намагничивани . В моменты, когда ЭДС магнитного преобразовател  7 становитс  равной нулю, измер етс  ток размагничивани  приставного электромагнита,  вл ющийс  мерой коэрцитивной силы материала издели . После 10-12 циклов перемагничивани  вычислительный блок вычисл ет среднее значение тока размагничивани  на частном цикле 1р1. Затем по команде вычислительного блока 4 от генератора 1 в обмотку намагничивани  подаютс  мощные импульсы тока, под воздействием которых осуществл етс  перемагничивание издели  по петле гистерезиса предельного цикла, при котором достигаетс  техническое насыщение материала издели . Аналогично предыдущему измер етс  среднее значение тока размагничивани  Р2 на предельном цикле намагничивани . Далее по команде вычислительного блока 4 измер етс  скорость распространени  ультразвуковых колебаний. Измеренные значени  токов размагничивани  и скорости ультразвуковых колебаний используютс  дл  расчетов величин механических параметров . 1 ил. С/ С о а Ч аThe invention relates to magnetic non-destructive testing of ferromagnetic products and can be used to control the structure of iron and steel products. The purpose of the invention is to increase the sensitivity and performance by reducing the measurement error of the magnetic and acoustic characteristics of products and increasing the efficiency of the control. At the command of the computing unit 4 from the electromagnetic field generator 1, current pulses of a certain (small) amplitude are supplied to the magnetization windings, under the influence of which the controlled section of the product is re-magnetized along a hysteresis loop of the private magnetization cycle. At the moments when the EMF of the magnetic converter 7 becomes equal to zero, the demagnetization current of the reference electromagnet is measured, which is a measure of the coercive force of the material of the product. After 10-12 cycles of magnetization reversal, the computing unit calculates the average value of the demagnetization current on the partial cycle 1p1. Then, at the command of the computing unit 4 from the generator 1, powerful current pulses are supplied to the magnetization winding, under the influence of which the product is re-magnetized along the hysteresis loop of the limiting cycle, at which the technical saturation of the product material is achieved. Similarly to the previous one, the average value of the demagnetization current P2 is measured at the limiting magnetization cycle. Further, at the command of the computing unit 4, the propagation velocity of the ultrasonic vibrations is measured. The measured values of the demagnetization currents and the speed of the ultrasonic vibrations are used to calculate the values of the mechanical parameters. 1 il. С / С о а ЧА

Description

5five

Изобретение относитс  к магнитному неразрушающему контролю ферромагнитных изделий и может быть использовано в лит;ейных и термообрубных цехах машиностроительных предпри тий при контроле структуры чугунных и стальных изделий.The invention relates to magnetic non-destructive testing of ferromagnetic products and can be used in literary and thermal-logging workshops of machine-building enterprises in controlling the structure of iron and steel products.

Цель изобретени  - повышение чувствительности и производительности за счет уменьшени  погрешности измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повышени  оперативности контрол .The purpose of the invention is to increase the sensitivity and performance by reducing the measurement error of the magnetic and acoustic characteristics of products and increasing the efficiency of the control.

На чертеже представлена блок-схема устройства.The drawing shows the block diagram of the device.

Устройство содержит генератор 1 электромагнитного пол , последовательно соединенные блок 2 преобразователей, блок 3 обработки сигналов и вычислительный блок А (микропроцессор К 580ВМ80А). Первый из управл ющих выходов вычислительного блока 4 соединен с входом генератора 1, а информационный выход - с блоком 5 выхода информации, Устройство содержит также генератор 6 акустического пол , выход которого соединен с одним из входов блока 2 преобразователейThe device contains an electromagnetic field generator 1, a transducer unit 2 connected in series, a signal processing unit 3 and a computing unit A (microprocessor K 580BM80A). The first of the control outputs of the computing unit 4 is connected to the input of the generator 1, and the information output is connected to the information output unit 5, the device also contains an acoustic field generator 6, the output of which is connected to one of the inputs of the converter unit 2

Блок 2 преобразователей содержит магнитный преобразователь 7, выполненный, например, в виде приставного электромагнита с феррозондовым преобразователем, и акустический преобразователь8, выполненный в виде раздельно-совмещенного преобразовател . Акустический преобразовательThe transducer unit 2 comprises a magnetic transducer 7, made, for example, in the form of an attached electromagnet with a flux-gate transducer, and an acoustic transducer 8, made in the form of a separately-combined transducer. Acoustic transducer

8размещен между полюсами приставного электромагнита.8 is placed between the poles of an attached electromagnet.

Блок 3 обработки сигналов содержит субблок 9 измерени  тока размагничивани  приставного электромагнита на частном и предельном циклах перемагничивани  и субблок 10 измерени  скорости продольных акустических колебаний. Субблоки 9 и 10 соединены соответственно с преобразовател ми 7 и 8. Управл ющие входы субблоковThe signal processing unit 3 contains a subunit 9 for measuring the demagnetization current of an attached electromagnet in the partial and limit cycles of magnetization reversal and a subunit 10 for measuring the velocity of longitudinal acoustic oscillations. Subblocks 9 and 10 are connected to converters 7 and 8, respectively. Control inputs of subblocks

9и 10 подключены к третьему и четвертому управл ющим выходам вычислительного блока 4, второй управл ющий выход которого подключен к генератору б акустического пол , Выходы субблоков 9 и 10 подключены к входам микропроцессора 4.9 and 10 are connected to the third and fourth control outputs of the computing unit 4, the second control output of which is connected to the generator b of the acoustic field. The outputs of the subblocks 9 and 10 are connected to the inputs of the microprocessor 4.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

При запуске устройства вычислительный блок 4 осуществл ет обработку много- параметровой измерительной информации, поступающей на его информационные ахо- ды от субблока 9 измерени  тока размагничивани  на частных и предельных циклах и субблока 10 измерени  акустических колебаний . Алгоритм работы вычислительного блока 4 предусматривает два режима1 управл ющий и обработки измерительной информации .When the device is started up, the computing unit 4 processes the multi-parameter measurement information supplied to its informational inputs from the degaussing current measurement subunit 9 in partial and limit cycles and the acoustic vibration subunit 10. The algorithm of operation of the computing unit 4 provides for two modes of control and processing of measurement information.

В режиме управлени  вычислительный блок 4 выдает на управл ющий вход генератора 1 электромагнитного пол  команды, по которым последний последовательно подает импульсы тока в намагничивающую катушку магнитного преобразовател  7. Управл ющим сигналам вычислительногоIn the control mode, the computing unit 4 issues commands to the control input of the generator 1 of the electromagnetic field, along which the latter sequentially supplies current pulses to the magnetizing coil of the magnetic converter 7. To the control signals of the computing drive

0 блока задают величину и направление импульсов тока генератора 1 электромагнитного пол . На управл ющий вход субблока 9 подаютс  команды начала измерени  тока размагничивани  на частных и предельныхBlock 0 sets the magnitude and direction of the current pulses of the electromagnetic field generator 1. The control input of the subunit 9 is commanded to start measuring the demagnetization current on the private and marginal

5 циклах намагничивани . Полученные значени  тока размагничивани , пропорциональные коэрцитивной силе (Нс), в цифровой форме подаютс  с выхода субблока 9 на информационный вход вычислительного5 cycles of magnetization. The obtained demagnetization current proportional to the coercive force (Hc) is digitally fed from the output of the subunit 9 to the information input of the computational

0 блока 4 и запоминаютс  в его регистрах, Затем вычислительный блок 4 включает генератор 6 акустического пол . Его зондирующие импульсы возбуждают пьезоэлемент акустического преобразовател  8, который0 of block 4 and stored in its registers, then the computing block 4 turns on the generator 6 of the acoustic field. Its probe pulses excite the piezoelectric acoustic transducer 8, which

5 излучает в контролируемый обьект ультразвуковые волны, Скорость распространени  ультрозвуковых продольно-поверхностных (головных) волн определ етс  блоком рени  скорости, на управл ющий вход кото0 рого поступают синхронизирующие импульсы от вычислительного блока 4. С выхода субблока 10 значени  скорости распространени  ультразвуковых колебаний в цифровой форме запоминаютс  в регистрах5 emits ultrasound waves into a controlled object. The speed of propagation of ultrasonic longitudinal-surface (head) waves is determined by the speed hub unit, to the control input of which synchronizing pulses are received from the computing unit 4. The output of the subunit 10 digitally stored in registers

5 вычислительного блока 4,5 computing unit 4,

В режиме обработки измерительной информации вычислительный блок 4 обрабатывает хран щиес  в его регистрах значени  коэрцитивной силы Не на частных и предельных циклах намагничивани  и скорости распространени  ультразвуковых колебаний по экспериментально установленной математической модели регрессии , при которой коэффициент множе5 ственной коррел ции между значени ми сигналов с преобразователей 7 и 8 и контролируемыми физико-механическими характеристиками контролируемого издели  имеет максимальное значение.In the processing mode of the measurement information, the computing unit 4 processes the values of the coercive force Not in the registers on the partial and limit magnetization cycles and the propagation speed of the ultrasonic oscillations according to the experimentally established mathematical regression model, at which the coefficient of multiple correlation between the values of the signals from the transducers 7 and 8 and controlled physical and mechanical characteristics of the controlled product has the maximum value.

0 Аппроксимиру  параболой зависимость между твердостью и током размагничивани  на частном цикле, записываем0 Approximate parabola the relationship between hardness and demagnetization current on a private cycle, write

Н eailjh +bilp1 +ci,(1)H eailjh + bilp1 + ci, (1)

где Н - твердость;where H is hardness;

ai, bi. ci - коэффициенты аппроксимации , определ емые из экспериментальных данных на партии образцов.ai, bi. ci are the approximation coefficients determined from experimental data on a batch of samples.

На предельном циклеOn the limit cycle

5five

Н 82lpi + 02lp2 + С2,H 82lpi + 02lp2 + C2,

(2)(2)

Умножа  уравнение (1) на aa/ai и вычита  из него уравнение (2), получаемMultiplying equation (1) by aa / ai and subtracting equation (2) from it, we get

Н А- 1Р1 + С(3)H A - 1P1 + C (3)

гдеWhere

92 bi .0 aib2 .c (ci -C2)-ai 32 -ai 32 -ai92 bi .0 aib2 .c (ci -C2) -ai 32 -ai 32 -ai

Из выражени  (3) видно, что преобразованна  зависимости между твердостью и то- ками размагничивани  на частном и предельном циклах имеет линейный характер ,From expression (3) it can be seen that the transformed dependence between hardness and demagnetization currents on the particular and limiting cycles is linear,

С выхода вычислительного блока 4 полученный результат вычислени  подаетс  на вход блока 5 вывода информации и индицируетс  на информационном табло.From the output of the computing unit 4, the result of the calculation is fed to the input of the information output unit 5 and is displayed on the information board.

Таким образом, подключение в устройстве субблоков измерени  магнитных и акустических параметров к входам вычислительного блока благодар  вычислительной обработке выходных сигналов субблоков позвол ет уменьшить погрешность измерений магнитных и акустических характеристик изделий и повысить оперативность контрол .Thus, connecting in the device of the subunit measurement of magnetic and acoustic parameters to the inputs of the computing unit, by computationally processing the output signals of the subunit, reduces the measurement error of the magnetic and acoustic characteristics of the products and increases the control efficiency.

Claims (1)

Формула изобретени  Устройство дл  многопараметрового неразрушающего контрол  ферромагнитных изделий, содержащее генератор электромагнитного пол , соединенный с ним магнитный преобразователь, генератор акустического пол , соединенный с ним акустический преобразователь, блок обработки сигналов и блок вывода информации, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности и производительности , оно снабжено вычислительным блоком, два управл ющих выхода которогоAn apparatus for multi-parameter non-destructive testing of ferromagnetic products, comprising an electromagnetic field generator, a magnetic transducer connected to it, an acoustic field generator, an acoustic transducer connected to it, a signal processing unit and an information output unit, in order to increase sensitivity and performance it is equipped with a computing unit, two control outputs of which соединены с входами соответственно генератора электромагнитного пол  и генератора акустического пол , а информационный выход - с блоком вывода информации, магнитный преобразователь выполнен в видеconnected to the inputs of the electromagnetic field generator and the acoustic field generator, respectively, and the information output is connected to the information output unit; the magnetic transducer is designed as приставного электромагнита, акустический преобразователь размещен между его полюсами , а блок обработки сигналов выполнен в виде субблоков соответственно измерени  тока размагничивани  приставного электромагнита на частном и предельном циклах перемагничивани  и измерени  скорости акустических колебаний, входами соединенных соответственно с магнитным и акустическим преобразовател ми, выходами - с соответствующими информационными входами вычислительного блока, а управл ющими входами - соответственно с третьим и четвертым выходами вычислительного блока.an attached electromagnet, an acoustic transducer is placed between its poles, and the signal processing unit is made in the form of sub-blocks, respectively, measuring the demagnetization current of the attached electromagnet on the partial and limit reversal magnetization cycles and measuring the speed of acoustic oscillations, the inputs connected respectively to magnetic and acoustic transducers, and outputs information inputs of the computing unit, and control inputs, respectively, with the third and fourth output E computing unit.
SU894697178A 1989-05-25 1989-05-25 Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products SU1698731A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894697178A SU1698731A1 (en) 1989-05-25 1989-05-25 Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU894697178A SU1698731A1 (en) 1989-05-25 1989-05-25 Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1698731A1 true SU1698731A1 (en) 1991-12-15

Family

ID=21450339

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU894697178A SU1698731A1 (en) 1989-05-25 1989-05-25 Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1698731A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Патент US № 3237446, кл. 73-67,9, 1966. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ogi Field dependence of coupling efficiency between electromagnetic field and ultrasonic bulk waves
Thompson Generation of horizontally polarized shear waves in ferromagnetic materials using magnetostrictively coupled meander‐coil electromagnetic transducers
KR100561215B1 (en) Magnetostrictive Transducer for Generating and Sensing Elastic Ultrasonic waves, and Apparatus for Structural Diagnosis Using It
Sun et al. Small electromagnetic acoustic transducer with an enhanced unique magnet configuration
US5612495A (en) Non-destructive examination device
Rieger et al. Noncontact reception of ultrasound from soft magnetic mild steel with zero applied bias field EMATs
JP3177700B2 (en) Measuring device using magnetostrictive wire
SU1698731A1 (en) Device for nondestructive sophisticated check of ferromagnetic products
JP3299505B2 (en) Ultrasonic flaw detection method using magnetostriction effect
Sablik et al. Relationship between magnetostriction and the magnetostrictive coupling coefficient for magnetostrictive generation of elastic waves
Murayama Non-Contact Stress Measurement during Tensile Testing Using an Emat for SH0-Plate Wave and Lamb Wave.
Edwards et al. The effect of stress and sample shape on the magnitude and frequency of magnetomechanical acoustic emission
JPS6255533A (en) Torque-measuring apparatus
SU1476372A1 (en) Method for testing ferromagnetic material structure
JPH10290495A (en) Sound signal transmission method, its equipment, sound signal reception method, its equipment and sound wave signal transmission/reception processing system
JPH04283659A (en) Noncontact method and device for detecting abnormal adhesion of metal plate without any contact
JP2961061B2 (en) Electromagnetic ultrasonic flaw detector
CN114441641A (en) Longitudinal wave type electromagnetic ultrasonic probe and detection method
SU905771A1 (en) Device for checking flaws in ferromagnetic articles
JPS60205358A (en) Measuring method of anisotropy
JPH0464788B2 (en)
SU1337757A1 (en) Device for measuring mechanical properties of ferromagnetic articles
JPS63235855A (en) Evaluation of anisotropy in intensity of mechanical strength of titanium or titanium alloy
Park et al. Torsional wave transduction using obliquely-bonded magnetostrictive nickel strips in cylinders
Chen et al. A Study on the Characteristics of Lamb Wave Based on the Finite Element Method