SU1758413A1 - Method of testing metal surface layer thickness - Google Patents
Method of testing metal surface layer thickness Download PDFInfo
- Publication number
- SU1758413A1 SU1758413A1 SU904873987A SU4873987A SU1758413A1 SU 1758413 A1 SU1758413 A1 SU 1758413A1 SU 904873987 A SU904873987 A SU 904873987A SU 4873987 A SU4873987 A SU 4873987A SU 1758413 A1 SU1758413 A1 SU 1758413A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- surface layer
- thickness
- tangential
- component
- ratio
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к неразрушающему контролю материалов и может быть испопьзовано дл контрол поверхностного сло на металлах. Цель изобретени - повышение точности контрол толщины металлического поверхностного спо за счет возбуждени магнитного пол в контролируемом объекте на двух различных частотах. При этом измер ют тангенциальную и нормальную составл ющую этого пол соответ- ственно под полюсом П-образного магнитопривода вихретокового преобразовател и между его полюсами. Определ ют отношение сигналов этих составл ющих на каждой из указанных частот, а затем отношение полученных отношений, по которому суд т о результатах контрол . 1 ил.The invention relates to non-destructive testing of materials and can be used to control the surface layer on metals. The purpose of the invention is to improve the accuracy of controlling the thickness of a metal surface method due to the excitation of a magnetic field in a controlled object at two different frequencies. In this case, the tangential and normal components of this field are measured, respectively, under the pole of the U-shaped magneto-drive of the eddy current transducer and between its poles. The ratio of the signals of these components at each of the indicated frequencies is determined, and then the ratio of the obtained relations, according to which the results of the control are judged. 1 il.
Description
Изобретение относитс к контролю физических и химических свойств материалов и изделий, а именно к контролю толщины слоев после обработки изделий по новейшей технологии (лазерное упрочнение, упрочнение в газовых и жидких средах, электрохимическое упрочнение и т.д.) с помощью токовихревых методов контрол .The invention relates to the control of the physical and chemical properties of materials and products, namely, the control of the thickness of the layers after processing products using the latest technology (laser hardening, hardening in gas and liquid media, electrochemical hardening, etc.) using current-measuring control methods.
Известен способ многочастотного вих- ретокового контрол , заключающийс в том, что Ш-образный индуктивный преобразователь устанавливают на контролируемый обьект, возбуждают в объекте вихревые токи двух частот, перемещают по объекту преобразователь и с его помощью выдел ют сигналы, сравнивают эти сигналы и по результатам сравнени суд т о годности объекта .The known method of multi-frequency eddy current control consists in that an Ш-shaped inductive converter is installed on a controlled object, excites eddy currents of two frequencies in the object, moves the converter through the object and uses it to extract signals, compare these signals and compare the results court r on the suitability of the object.
Недостатком этого способа вл етс низка точность результатов контрол из-заThe disadvantage of this method is the low accuracy of the control results due to
вли ни мешающих факторов, таких как зазор, стабильность источников питани и т.д.influence of interfering factors such as clearance, stability of power sources, etc.
Известны также способ и устройство дл неразрушающего испытани , при котором на зонд подают ток возбуждени п разных частот, вырабатываемых генератором, и в выходном сигнале зонда анализируют компоненты каждой из п частот. Анализ каждой компоненты предусматривает разделение резистивной составл ющей X, синфазной току возбуждени , и реактивной составл ющей У, сдвинутой на 90°. Составл ющие X и У компоненты частоты преобразуют так, что составл юща результирующего сигнала, соответствующа выделенному параметру, равна по амплитуде и фазе составл ющей сигнала второй частоты , соответствующего данному параметру. После вычитани преобразованного сигнаXIA method and a device for non-destructive testing are also known, in which the excitation current of n different frequencies produced by the generator is applied to the probe, and the components of each of the n frequencies are analyzed in the output signal of the probe. The analysis of each component involves the separation of the resistive component X, the in-phase excitation current, and the reactive component Y, shifted by 90 °. The components X and Y of the frequency component are transformed so that the component of the resultant signal corresponding to the selected parameter is equal in amplitude and phase to the component of the second frequency signal corresponding to this parameter. After subtracting the converted signal XI
слcl
««Ј““
WW
ла из сигнала второй частоты получают сигнал , несущий информацию только о контролируемом параметре.From the second frequency signal, a signal is received that carries information only about the monitored parameter.
Недостатком этого способа вл етс также низка чувствительность к контролируемому параметру из-за вли ни зазора на результаты контрол .The disadvantage of this method is also low sensitivity to the monitored parameter due to the influence of the gap on the results of the control.
Наиболее близким к предлагаемому вл етс способ неразрушающего контрол металлов, заключающийс в том, что на контролируемый материал воздействуют переменным магнитным полем, измер ют индуктивным преобразователем на поверхности этого материала нормальную и тангенциальную составл ющие указанного пол , определ ют отношение сигналов этого преобразовател , по которому суд т и оценивают результаты контрол ,The closest to the present invention is a method of non-destructive testing of metals, namely, that the material to be monitored is acted upon by a variable magnetic field, the normal and tangential components of the specified field are measured by an inductive transducer on the surface of this material, and t and evaluate the results of control,
Недостатком этого способа вл етс также низка чувствительность к контролируемой толщине, поскольку выбор месторасположени катушек дл измерени нормальной и тангенциальной составл ющих играет важную роль дл определени отношени отих составл ющих, кроме того, от выбора частоты и способа воздействи на контролируемый материал зависит точность измерени толщины контролируемого поверхностного сло металла.The disadvantage of this method is also low sensitivity to the controlled thickness, since the choice of the location of the coils for measuring the normal and tangential components plays an important role in determining the ratio of their components, in addition, the accuracy of the measured thickness depends on the choice of frequency and method of influence on the material being monitored. surface layer of metal.
Цель изобретени - повышение точности измерени толщины металлических слоев .The purpose of the invention is to improve the accuracy of measuring the thickness of metal layers.
Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу переменное магнитное поле в изделии возбуждают по крайне мере на двух частотах индуктором с П-образным магнитопроводом, контактирующим полюсам с контролируемым материалом, нормальную составл ющую пол измер ют на оси симметрии между указанными полюсами, тангенциальную составл ющую измер ют под полюсом магнитопро- вода и определ ют отношение указанных отношений на каждой из частот магнитного пол , по которому фиксируют толщину поверхностного сло материала.The goal is achieved by the fact that according to the method an alternating magnetic field in the product is excited at at least two frequencies by an inductor with a U-shaped magnetic circuit, the contacting poles with the material being monitored, the normal field component is measured on the symmetry axis between the indicated poles, the tangential component the ratio of the indicated ratios at each of the frequencies of the magnetic field, along which the thickness of the surface layer of the material is fixed, is determined under the pole of the magnetic conductor.
Кроме того, согласно способу частоты выбирают по глубине проникновени так, что один раз вихревые токи в изделии возбуждают в слое, заведомо меньшем, чем начало переходного сло , а другой раз - в заведомо большем, чем глубина переходного сло .In addition, according to the method, the frequencies are chosen according to the depth of penetration so that once the eddy currents in the product excite in a layer that is obviously smaller than the beginning of the transition layer, and another time - in a deliberately larger than the depth of the transition layer.
Повышение точности контрол толщины металлического поверхностного сло достигаетс за счет выбора месторасположени катушек дл измерени тангенциаль- ной и нормальной составл ющей переменного магнитного пол , а также за счет выбора частот подмагничивани од0Improving the accuracy of controlling the thickness of the metal surface layer is achieved by choosing the location of the coils for measuring the tangential and normal components of an alternating magnetic field, as well as by choosing the frequency of magnetic bias
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
ной с глубиной, за ведомо меньшей глубины проникновени переходного сло , а другой - заведомо большей глубины переходною сло , что позвол ет отстроитьс от вли ни самого переходного сло на показани толщины металлического поверхностного сло .with a depth less than the penetration depth of the transition layer, and the other is a deliberately greater depth of the transition layer, which makes it possible to adjust from the influence of the transition layer itself on the thickness readings of the metal surface layer.
На чертеже изображено устройство дл реализации предлагаемого способа.The drawing shows a device for implementing the proposed method.
Устройство состоит из образца 1, П-об- разного электромагнита 2, генератора 3 фиксированной частоты, катушки 4 дл съема тангенциальной составл ющей магнитного пол , катушки 5 дл сьема нормальной составл ющей магнитного пол , делител 6 дл получени отношений нормальной и тангенциальной составл ющих, запоминающего устройства 7 и индикатора 8.The device consists of sample 1, a P-shaped electromagnet 2, a generator 3 of fixed frequency, a coil 4 for removing the tangential component of the magnetic field, a coil 5 for removing the normal component of the magnetic field, a divider 6 for obtaining the ratios of the normal and tangential components, memory device 7 and indicator 8.
Способ осуществл ют следующим образом .The method is carried out as follows.
Образец 1 намагничиваетс с помощью приставного П-образного электромагнита 2 на фиксированной частоте fi генератором 3, измер ют тангенциальную составл ющую магнитного пол катушкой 4 и измер ют нормальную составл ющую катушкой 5. Результаты измерений подают на делитель 6, где получают отношение нормальной составл ющей к тангенциальной, с него - на запоминающее устройство 7, после чего мен ют частоту генератора 3 на f2 и повтор ют аналогичные измерени на этой частоте. Затем берут отношение нормальной составл ющей к тангенциальной на частоте fi к отношению нормальной составл ющей к тангенциальной на частоте f2, сравнивают их с аналогичными измерени ми на эталонных образцах и по результатам сравнени суд т о толщине измер емого сло , высвечиваемого на индикаторе 8.Sample 1 is magnetized using an attached U-shaped electromagnet 2 at a fixed frequency fi generator 3, the tangential component of the magnetic field is measured by the coil 4 and the normal component is measured by the coil 5. The measurement results are fed to the divider 6, where the ratio of the normal component to tangential, from it to the storage device 7, after which the frequency of the generator 3 is changed to f2 and similar measurements are repeated at this frequency. Then, the ratio of the normal component to the tangential at the frequency fi to the ratio of the normal component to the tangential at the frequency f2 is taken, compared with the same measurements on the reference samples and compared to the thickness of the measured layer displayed on the indicator 8.
Частоту fi выбирают такой, чтобы глубина возбуждаемых вихревых токов была заведомо меньше глубины расположени переходного сло , а частоту тавыбирают такой , чтобы глубина возбуждаемых вихревых токов была заведомо больше глубины расположени переходного сло . Поскольку переходный слой вл етс всегда размытым и его характеристики неустойчивы (речь идет в первую очередь о магнитном и электрическом сопротивлени х), то выбор частот fi и f2 помогает отстроитьс от вли ни самого переходного сло на показани толщины с одной стороны, а отношение отношений нормальной составл ющей к тангенциальной также обеспечивает снижение вли ни зазора на результаты контрол , поскольку тангенциальна составл юща на оси симметрии между полюсами П-образного маг- нитопровода незначительно измен етс с изменением зазора по сравнению с зонойThe frequency fi is chosen such that the depth of the induced eddy currents is obviously less than the depth of the transition layer, and the frequency tavybiruet such that the depth of the excited eddy currents is obviously greater than the depth of the transition layer. Since the transition layer is always blurry and its characteristics are unstable (we are talking primarily about magnetic and electrical resistance), the choice of frequencies fi and f2 helps to keep away from the influence of the transition layer itself on the thickness readings on one side, and the ratio of normal the component to the tangential also reduces the effect of the gap on the control results, since the tangential component on the axis of symmetry between the poles of the U-shaped magnet line varies slightly with changing iem gap compared with the zone
непосредственно у полюсного наконечника , где в свою очередь нормальна составл юща менее подвержена вли нию зазора.directly at the pole tip, where the normal component is in turn less affected by the gap.
Таким образом, преимуществом предлагаемого способа вл етс повышение чувствительности за счет выбора двух частотных режимов намагничивани , при которых работают на двух скин-сло х, расположенных по разные стороны переходного сло , а также за счет использовани отношений нормальной составл ющей к тангенциальной, что.помогает отстроитьс от вли ни зазора (как мешающего фактора) на показани толщины металлических слоев . Выбор месторасположени съемных кату ше также преследует цель отстроитьс от вли ни зазора на величину показаний толщины сло .Thus, the advantage of the proposed method is an increase in sensitivity due to the choice of two frequency modes of magnetization, at which they work on two skin layers located on opposite sides of the transition layer, as well as using the ratio of the normal component to the tangential one, which helps rebuild from the effect of the gap (as an interfering factor) on the readings of the thickness of the metal layers. The choice of the location of the removable catches is also intended to rebuild from the influence of the gap on the value of the layer thickness readings.
Предлагаемый способ позвол ет осуществить неразрушающий контроль толщины азотированных слоев, слоев после газоплазменного напылени , после электрохимического покрыти и т.д., что очень важно дл улучшени технологии этих покрытий .The proposed method allows nondestructive control of the thickness of nitrided layers, layers after gas-plasma spraying, after electrochemical coating, etc., which is very important for improving the technology of these coatings.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904873987A SU1758413A1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Method of testing metal surface layer thickness |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU904873987A SU1758413A1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Method of testing metal surface layer thickness |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1758413A1 true SU1758413A1 (en) | 1992-08-30 |
Family
ID=21540442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU904873987A SU1758413A1 (en) | 1990-10-15 | 1990-10-15 | Method of testing metal surface layer thickness |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1758413A1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456589C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "КОНСТАНТА" | Method for eddy current-measurement of thickness of metal coatings |
| RU2727780C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ) | Method for determining depth of penetration of electromagnetic field into metal |
-
1990
- 1990-10-15 SU SU904873987A patent/SU1758413A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 789730, кл. G 01 N 27/90, 1979. За вка GB № 1521203, кл. G01 N27/86, 1977. Авторское свидетельство СССР № 1272211, кл.С01 N27/90, 1985. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2456589C1 (en) * | 2011-03-23 | 2012-07-20 | Закрытое Акционерное Общество "КОНСТАНТА" | Method for eddy current-measurement of thickness of metal coatings |
| RU2727780C1 (en) * | 2019-12-30 | 2020-07-23 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ) | Method for determining depth of penetration of electromagnetic field into metal |
| RU2727780C9 (en) * | 2019-12-30 | 2020-10-06 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВО Алтайский ГАУ) | Method for determining depth of penetration of electromagnetic field into metal |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2001141701A (en) | Method for measuring coercive force | |
| US5103173A (en) | Permeameter having a differential transformer probe with a reduced distance between the detecting coils | |
| SU1758413A1 (en) | Method of testing metal surface layer thickness | |
| 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 | |
| US5679887A (en) | Method of estimating mechanical hardness of steel from its magnetic properties | |
| CA1330829C (en) | Metal measuring method and apparatus | |
| RU2566416C1 (en) | Device for eddy-current magnetic examination of ferromagnetic objects | |
| JP2000266727A (en) | Carburized depth measuring method | |
| JP4029400B2 (en) | Method for measuring carburization depth on the inner surface of steel pipe | |
| JPS59112257A (en) | Method and device for nondestructive inspection of ferromagnetic material | |
| Sonoda et al. | Measurement of fluctuations of magnetized loop in amorphous cores | |
| SU905765A1 (en) | Method of two frequency electromagnetic checking of ferromagnetic articles | |
| SU1083140A1 (en) | Method of touch-free measuring of cylinder-shaped conductive non-magnetic specimen electrical conductivity | |
| Sonoda et al. | Behaviors of magnetic noise as a function of magnetizing level in hysteresis loop of amorphous ribbons | |
| SU1137410A1 (en) | Method of touch-free measuring cylinder-shaped conductive non-magnetic specimen conductivity | |
| SU1282027A1 (en) | Method of contactless measuring of parameters of cylindrical specimens | |
| RU2044311C1 (en) | Method of inspection of ferromagnetic articles | |
| SU1682900A1 (en) | Method of testing physico-mechanical parameters of crystalline structure of ferromagnetic bodies | |
| SU578610A1 (en) | Method of multiparametric checking with aid of eddy currents | |
| SU920591A1 (en) | Method of measuring residual moments in open loop-shaped ferromagnetic specimens (its versions) | |
| SU1144003A1 (en) | Method of measuring mechanical stresses in ferromagnetic articles | |
| Saynajakangas | A new surface transducer for generating and detecting magnetic field transients in ferromagnetics | |
| SU1310619A1 (en) | Method of measuring thickness of surface of processed layers of ferromagnetic electroconductive articles | |
| KR920002179B1 (en) | Method and apparatus for detecting flaw with eddy current | |
| RU2087994C1 (en) | Method for measuring critical current of high- temperature superconducting material y-ba-cu-o |