SU30854A1 - Индикатор пондеромоторного действи дл обнаружени пороков в металлических ферромагнитных издели х - Google Patents

Description

Изобретенке касаетс  устройства дл  обнаружени  в ферромагнитных материалах и издели х неоднородностей, ракоаин , трещин, шлаковых включений и т. п.

Указанные дефекты могут находитьс  или целиком внутри испытуемого тела или частично выходить на поверхность, например, в виде слабо заметных или совсем незаметных дл  глаза волосовин.

Скрытые неоднородности строени  материала различных ответственных деталей машин и сооружений  вл ютс  причиной того, что изделие легко разрушаетс  в местах нахождени  вс кого рода ослабл ющих сечение дефектов, чем, например обусловливаютс  весьма частые изломы рельсов, вызывающие катастрофы.

На чертеже фиг. 1 изображает в схематическом виде процесс образовани  потока рассе ни  в месте нахождени  в предмете дефектов, которые вызывают , искривление и выход из тела предмета магнитных линий, проход щ х нормально через его толщу; фиг. 2 изображает аналогичный процесс в поперечном сечении испытуемого предмета при пропускании через предмет электрического тока; фиг. 3 и 4-устройство и расположение индикатора известного типа, перемещаемого вдоль испытуемого предмета, в теле которого по его. длине

проход т магнитные линии или электрический ток, образующий поле; фиг. 5- примерную кривую электродвижущей силы е в индикаторной катушке, изображенной на фиг 3 и 4, в зависимости от времени t при относительном перемещении катушки и испытуемого предмета; фиг. б- расположение того же индикатора при испытании полных предметов цилиндрической формы; фиг. 7 и 8 - предложенный индикатор; фиг. 9 и 10-расположение индикаторов при определении местонахождени  продольных трещин и раковин; фиг. 11 и 12 схематически иллюстрируют прием возбуждени  магнитного потока и расположение предложенных индикаторов в случае испытани  полых предметов цилиндрической формы; фиг. 13, 14 и 15 изображают схему предложенного устройства дл  обнаружени  пороков в железнодорожных рельсах.

Существует р д электрических и магнитных способов дл  обнаружени  скрытых дефектов в металлических издели х . Так, по способу Sparry через испытуемый предмет пропускаетс  электрический ток большой силы. При наличии дефектов в проводнике нарушаетс  пр молинейность направлени  тока в местах повреждений. Это изменение в направлении тока вызывает изменение магнитного пол , окружающего

проводник в этом месте. Изменение пол  обнаруживаетс  благодар   влению индукции в катушке (детекторе), движущейс  Hah проводником. Получаемые в катушке импульсы электродвижущее силы очень слабы и дл  их усилени  П эикодитс  пользоватьс  многокаскадными усилител ми. Этот способ применим главным образом дл  предметов в форме длинных стержней, как рельсы, проволока и т. п.

Другие способы, предлагавшиес  различными авторами, в отличие от способа Sperry предусматривали возбужде ние в изделии магнитного потока. Сюда относ тс ; способ Pozzo и Colonetti (Итали ), аналогичные ему способы Baroughs и Dudley (Америка), а также способ Susuky (Япони ).

Все эти способы основаны на изменении , при наличии дефекта, магнитнитного сопротивлени  материала, обусловленном другой величиной магнитной проницаемости и имеющем следствием изменение магнитного пол , в которое помещен предмет.

Эти способы оказались неудовлетворительными по следующим причинам. Во всех случа х примен лись приспособлени  и устройства, имевшие целью уловить или изменение магнитного потока , пронизывающего предмет, или соответствующее изменение всего, окруж ющего предмет пол . Однако, такие изменени  обусловливаютс  не только наличием трещин или раковин, но также , и даже чаще и в большей степени, изменени ми микроструктуры, твердыми и м гкими включени ми, услови ми ковки и т. п. Поэтому осуществленные в таком виде магнитные способы не достигали цели, так как не давали возможности отличить трещины и раковины от несущественных в отношении прочности отклонений в строении металла.

Известны также способы, по которым наличие, местонахождение и величину скрытых или частично выход щих на поверхность металла пороков обнаруживают соответствующими индикаторами , улавливающими местное потоки рассе ни , образовавшиес  непосред .ственно и локализованные в местах расположени  потоков (фиг. 1 и 2). В качестве индикатора примен етс , напри . : X -; ;

мер, катушка с ферромагнитным сердечником (фиг. 3 и 4), в витках которой местным потоком рассе ни , замыкающимс  через ее сердечник, возбуждаетс  электродвижуща  сила индукции (фиг. 5).

Преимуществом таких способов вы влени  пороков ферромагнитных изделий  вл етс  то, что здесь на индикаторы действуют только местные потоки рассе ни , возникающие в узко ограниченной области, как раз соответствующей месту нахождени  дефекта; безвредные те отступлени  в микроструктуре; металла вли ют лишь на величину общего rtOTOKa, пронизывающего предмет, не наруша  процесса образовани  местных .потоков. Возбуждение магнитного потока в испытуемом предмете осуществл етс  любым известным способом, но в применении к специальным случа м исследовани  полых тел, определени  залегани  дефекта и т. п. целесообразно пр мен ть пропускание электрического тока достаточной силы непосредственно через предмет (фиг. ;4) или по проводнику , пропущенному сквозь полый предмет (фиг. 6).

Данное изобретение представл ет собой индикатор пондеромоторного действи  дл  обнаружени  пороков в ферромагнитных издели х вь1шеприведеннымизвестным магнитным методом, путем вы влени  местных потоков рассе ни . Сущность изобретени  заключаетс  в примененииподвижного ферромагнитного  кор , реагирующего на местные потоки рассе ни  и св занного е указателем изменени  его положени .

Индикатор (фиг. 7) состоит кз снабженной руко ткой // рамки 10 из Немагнитного материала, несущей на себе поворотный около оси / рычажок наход щийс  под воздействием пружинокД. На одном конце рычажка 2 укреплен  корь 3, набранный из листового железа , а другой конец, снабженный противовесом , служит контактной частью. Указанна  контактна  часть рычажка 2 расположена между двум  контактньши винтами 4, одного из которых она касаетс  при повороте рычажка около оси в ту или другую сторону. Пружинки 5 Служат дл  возвращени   кор  J в начальное положение.

4Р :

Основной частью индикатора  вл етс   корь 3, расположенный в прорезе 6 рамки и отклон ющийс  под действием сил прит жени  магнитных линий местного потока рассе ни .

При перемещении индикатора вдоль испытуемого предмета у его поверхности и при расположении рычажка 4 в направлении , перпендикул рном к оси магнитного потока (фиг. 8),  корь в месте образовани  потока рассе ни  (местонахождение порока) получит отклонение. В первый момент он отклонитс  в направлении перемещени  индикатора, а в следующий момент в обратную сторону . В результате указанных отклонений контактна  часть рычажка 2, коснувшись одного, а затем другого контактного винта 4, замкнет цепь реле, управл ющего сигнальной цепью, могущей содержать, кроме того, регистрирующий прибор.

В качестве материала дл  изготовлени   кор  3 целесообразно примен ть сплавы типа пермаллой, обладающие большой начальной магнитной проницаемостью .

Во избежание действи  на индикаторы потоков рассе ни  от концов полюсов , между, которыми помещаетс  испытуемый предмет, . что может иметь место, например, в области 8 (фиг. 1), примен ютс  удлинительные насадки, форма и размер которых определ ютс  услови ми испытани .

При обнаружении продольных раковин и трещин в предметах цилиндрической формы целесообразно располагать индикаторы fio образующей цилиндра, в шахматном пор дке (фиг. 9 и 10). При этом, враща  предмет около оси, можно определить не только наличие пороков, но и судить о том, какой длины повреждение имеетс  на данном участке.

Такое расположение индикаторов примен етс  дл  длинных предметов при способе возбуждени  магнитного потока , иллюстрированном фиг. 11 и 12; в этом случае целесообразно относительное перемещение индикатора осуществл ть путем вращени  самого испытуемого предмета около его оси.

Создава  магнитный поток пропусканием тока через самый предмет (фиг. 2), можно определ ть и примерную глубину расположени  дефекта. При заданном диаметре предмета местный поток рассе ни , обусловленный дефектом , расположенным на некотором рассто нии X от оси (фиг. 2), про витс  при определенной силе тока /, необходимой дл  создани  достаточной величины напр жени  магнитного пол . Задава сь напр жением пол , необходимым дл  создани  местных потоков рассе ни , способных действовать на прибор (это определ етс  предварительными опытами с искусственными дефектами) и измерив силу тока /, можно определить рассто ние х от оси предмета до местонахождени  дефекта по формуле

„ 0,2 1х 0,8 - ггде Г-радиус, d-диаметр поперечного сечени  предмета.

При обнаружении поперечных трещин и раковин, согласно приему, иллюстрированному фиг. 3 и 7, глубину их залегани  можно определ ть, примен   два индикатора, перемещаемые над предметом и под ним, и сравнива  воздействи  на индикатор местных потоков с той и другой стороны предмета.

Особый случай представл ет применение предлагаемого способа на транспорте дл  испытани  рельсов уже проложенного пути. Здесь индикатор укрепл етс  или между полюсами электромагнита , перемещаемого над рельсом с небольшим воздушным зазором (фиг. 13), или устанавливаетс  на специальной тележке, оси которой снабжены обмоткой дл  создани  магнитного потока в рельсе через посредство колес , как указано на фиг. 14 и 15).

Предмет изобретени . ,

Claims (2)

1.Индикатор пондеррмоторного действи  дл  обнаружени  пороков в металлических ферромагнитных издели х магнитным методом, путем вы влени  местных потоков рассе ни , отличающийс  применением подвижного ферромагнитного  кор , реагирующего на местные потоки рассе ни  и св занного с указателем изменени  его положени ,

2.Видоизменение индикатора поп.1, отличающеес  применением дл  объективного указани  местоположени  по