SU962798A1

SU962798A1 - Method of non-destructive testing of continuous ferromagnetic articles

Info

Publication number: SU962798A1
Application number: SU813260823A
Authority: SU
Inventors: Владимир Степанович Малышев; Александр Александрович Штин
Original assignee: Ижевский механический институт
Priority date: 1981-03-16
Filing date: 1981-03-16
Publication date: 1982-09-30

Description

Изобретение относитс к неразрушакхцему контролю ферромагнитных материсшов и изделий и можетбыть использовано при оценке структурного состо ни поверхностных слоев прот хсенных ферромагнитных изделий, например проволоки, лент, прутков.The invention relates to nondestructive testing of ferromagnetic materials and products and can be used in assessing the structural state of the surface layers of proton ferromagnetic products, such as wire, tapes, rods.

Известен способ неразрушаювдего контрол прот женных ферромагнитных изделий, заключающийс в том, что вдоль прот женного ферромагнитного издели движетс с посто нной скоростью градиент магнитного пол . Измерительна катушка, распределенна вдоль издели , регистрирует ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определ :ют свойства поверхностного сло ферромагнитного издели 1.There is a known method for nondestructively monitoring extensive ferromagnetic products, which consists in the fact that the gradient of the magnetic field moves along the long ferromagnetic product at a constant speed. A measuring coil distributed along the product registers the emf from Barkhausen jumps, the parameters of which determine: the properties of the surface layer of the ferromagnetic product 1.

Недостаток способа - значительна сложность его аппаратурной реализации .The disadvantage of this method is significant the complexity of its hardware implementation.

Наиболее близким к предлагаемому вл етс спороб неразрушающего контрол ферромагнитных изделий, заключающийс в том, что создают посто ннуй градиент магнитного пол , устанавливают в зоне градиента измерительную катушку и регистрируют ЭДС от скачков Баркг.аузена, возникающую при движении ферромагнитного издели в градиент магнитного пол . По параметрам ЭДС суд т о качестве 5 поверхностного сло ферромагнитного издели 2 .The closest to the present invention is a non-destructive testing sporob of ferromagnetic products, namely, they create a constant magnetic field gradient, install a measuring coil in the gradient zone and record the EMF from Barkg. The parameters of the EMF are judged on the quality 5 of the surface layer of the ferromagnetic product 2.

К недостаткам этого способа следует отнести зависимость параметров ЭДС от скачков Баркгаузена от ско10 рости движени ферромагнитного издели в градиенте магнитного пол . Например , чем вьшле скорость движени тем больше амплитуда ЭДС. Кроме того , положение измерительной катушки The disadvantages of this method include the dependence of the EMF parameters on the Barkhausen jumps on the speed of movement of the ferromagnetic product in the magnetic field gradient. For example, the higher the speed of movement, the greater the amplitude of the emf. In addition, the position of the measuring coil

15 относительно градиентаи размеры катушки таковы, что регистрируют ЭДС от скачков Баркгаузена во всем диапазоне изменени напр женности магни1ного пол , в котором возника20 ют скачки Баркгаузенапри движении ферромагнитного издели .. Таким образом , измерительна катушка не установлена в зону с напр женностБЮ KjarHHTHoro пол , при котрой наблю25 даетс наибольша коррел ци между контролируемой характеристикой издели и регистрируемым параметром ЭДС. Указанные недостатки привод т к значительным погрешност м при 15 relative to the gradient and coil dimensions are such that they register the EMF from Barkhausen jumps in the entire range of variation of the magnetic field strength in which the Barkhausen jumps occur when the ferromagnetic product moves. Observed 25 gives the greatest correlation between the controlled characteristic of the product and the recorded EMF parameter. These deficiencies lead to significant errors at

30 -уценке структурного состо ни поверхностного сло ферромагнитного дели . Цель изобретени - повышение до стоверности контрол путем устране указанных недостатков. Поставленна цель достигаетс тем, что-согласно способу выбирают напр женность магнитного пол в зо не измерительной катушки по.наибол шей коррел ции между контролируемо характеристикой издели и регистрируемым параметром ЭДС, измен ют величину градиента обратно пропорц нально величине скорости перемещени издели ,а напр женность пол в зоне измерительной катушки подце живают посто гнной путем перемещени градиента пол относительно измерительной катушки. На фиг. 1 представлена схема реализации способа неразрушающего контрол ; на фиг. 2 - пример реализации способа. Распределение 1 напр женности магнитного пол по координате X (градиент магнитного пол ) создают источниками 2 посто нного магнитного пол , магнитные пол которых направлены относительно друг друга встречно. Прот женное ферромагнитное изделие 3 при его контроле движетс в градиенте магнитного по л вдоль координаты X со скоростью V, При этом каждый участок ферромагнетика при его движении в градиенте магнитного пол перемагничиваетс с.помощью скачков Баркгаузена по петле 4 гистерезиса QT значени индукции насыщени -В до +В,; Измерительна катушка 5 регистрирует ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой провод т оценку структурного сое- То ни поверхностного .сло контролируемого прот женного издели . При этом измерительна катушка 5 установлена в зоне А с напр женнос тью магнитного пол Н, подобранной экспериментально так, чтобы получить наибольшую коррел цию между контролируемой характеристикой издели - и регистрируемым.параметром ЭДС. При изменении скорости V перемещени издели , например увеличении , амплитуда ЭДС увеличивает с . Так как градиент магнитного пол устанавливают обратно пропорционально скорости перемещени , то рас пределение напр женности магнитного пол по X измен етс и становит с в этом случае таким, как показа но и обозначено цифрой 6 на фиг.1. Уменьшение градиента магнитного пол приводит к уменьшению ЭДС от скачков Баркгаузена; В то же врем измен ют взаимное расположение градиента и измерительной катушки так чтобы в зоне измерительной катушки напр женность магнитного пол не изменилась , т.е. не изменилс бы ежим контрол . Этого добиваютс путем перемещени градиента относительно измерительнс1й катушки на величину В. Распределение напр женности магнитного пол в этом случае обозначено цифрой 7.Так как градиент Магнитного пол уменьшаетс , а напр женность магнитного пол в зоне контрол остаетс посто нной, то несмотр на увеличение скорости перемещени издели , регистрируемый параметр ЭДс и режим Контрол остаютг с прежними. Устройство, реализующее предлагаемый способ СФИГ.2), содержит источники 8 посто нного магнитного пол , магнитные пол которых направлены относительно друг друга встречно (это могут быть посто нные магниты или намагничивающие катугпки , по обмоткам которых течет посто нный ток). Данные источники посто нного магнитного пол создают, градиент, распределенный по координате X. Кроме этого, устройство содержит третий источник 9 посто н-i ного магнитного пол 2, измери- . тельную катушку 10 и блок 11 об работки регистрируемого параметра ЭДС от скачков Баркгаузена, измеритель 12 напр женности магнитного пол 5, измеритель 13 скорости перемещени ферромагнитного издели 14 и блок 15 управлени . При изменении скорости перемещени издели измеритель 13 скорости и блок 15 управлени задают градиент магнитного пол . Это достигаетс путем изменени рассто ни между источниками посто нного магнитного пол или, в случае использовани намагничивающих катушек, путем изменени величины посто нного тока , протекающего по обмоткам катушек . Измеритель 12 напр женност1 магнитного пол и блок 15 управлени измен ют положение градиента относительно измерительной катушки так, чтобы в зоне контрол при изменении градиента поддерживалась неизменной напр женность магнитного пол . Этого добиваютс с помощъю третьего источника 9 посто нного ПОЛЯ путем изменени величины его магнитного пол , направленного соосно магнитным пол м источников 8. Предлагаемый способ неразрущающего контрол движущихс ферромагнитных изделий повышает достоверность контрол , так как напр женность магнитного пол в зоне измерителБЙой катушки выбирают по наибольшей коррел ции между контролируемой характеристикой издели 30 —evaluation of the structural state of the surface layer of ferromagnetic material. The purpose of the invention is to increase the authenticity of the control by eliminating the indicated disadvantages. This goal is achieved by the fact that, according to the method, the magnetic field strength in the measuring coil's zone is chosen according to the best correlation between the controlled characteristic of the product and the EMF parameter being recorded, the magnitude of the gradient is inversely proportional to the speed of the product, and the intensity of the field in the area of the measuring coil, subcultured is constant by moving the field gradient relative to the measuring coil. FIG. 1 shows the scheme of implementation of the method of non-destructive testing; in fig. 2 - an example implementation of the method. The distribution 1 of the magnetic field strength along the X coordinate (gradient of the magnetic field) is created by sources 2 of the constant magnetic field, whose magnetic fields are directed opposite to each other. When it is controlled, the ferromagnetic product 3 moves in a magnetic gradient across l along the X coordinate with velocity V, and each section of the ferromagnet is re-magnetized by a Barkhausen loop along the hysteresis QT of the saturation induction value to the magnetic field gradient + B; The measuring coil 5 registers the emf from the Barkhausen jumps, the parameters of which are used to evaluate the structural connection of the surface layer of the controlled extended product. In this case, the measuring coil 5 is installed in zone A with a magnetic field strength H, chosen experimentally so as to obtain the greatest correlation between the controlled characteristic of the product — and the EMF parameter being recorded. When changing the velocity V of the movement of the product, for example, increasing, the amplitude of the EMF increases with Since the magnetic field gradient is set inversely proportional to the speed of movement, the distribution of the magnetic field strength in X varies and becomes, in this case, the same as shown by 6 in Fig.1. A decrease in the magnetic field gradient leads to a decrease in the emf from the Barkhausen jumps; At the same time, the mutual arrangement of the gradient and the measuring coil is changed so that in the area of the measuring coil the magnetic field strength does not change, i.e. Would not change the control mode. This is achieved by moving the gradient relative to the measuring coil by magnitude B. The distribution of the magnetic field strength in this case is designated 7. As the gradient of the magnetic field decreases and the intensity of the magnetic field in the control zone remains constant, then , the registered parameter of the EDS and the Control mode remain the same. A device that implements the proposed method of FIGS. 2) contains sources of 8 constant magnetic field, the magnetic fields of which are directed relative to each other (it can be permanent magnets or magnetizing coils, through which windings direct current flows). These sources of a constant magnetic field create a gradient distributed over the X coordinate. In addition, the device contains a third source 9 of a constant n-i magnetic field 2, measured. The unit coil 10 and the unit 11 for processing the registered EMF parameter from the Barkhausen jumps, the meter 12 for the magnetic field 5, the meter 13 for the speed of movement of the ferromagnetic product 14 and the block 15 for control. When changing the speed of movement of the product, the speed meter 13 and the control unit 15 set the gradient of the magnetic field. This is achieved by changing the distance between sources of a constant magnetic field or, in the case of using magnetizing coils, by changing the amount of direct current flowing through the windings of the coils. The measuring device 12 of the magnetic field 1 and the control unit 15 change the position of the gradient relative to the measuring coil so that in the control zone when the gradient changes, the magnetic field strength is constant. This is achieved by using a third source 9 of a constant FIELD by changing the value of its magnetic field directed coaxially to the magnetic fields of sources 8. The proposed method of non-destructive control of moving ferromagnetic products increases the reliability of the control, since the intensity of the magnetic field in the area of the measuring coil is selected according to the greatest correl between controlled item characteristic

Claims

Claim

A method of non-destructive testing of extended ferromagnetic products ₍ which consists in creating a constant magnetic field gradient, installing a measuring coil in the gradient zone and, when the controlled product is moving, the emf from Barkhausen jumps is determined by the parameters of which determine the quality of the products, which are different by the fact that in order to increase the reliability of the control, select the magnetic field strength in the measuring coil zone according to the greatest correlation between the controlled product characteristic and the region triruemym parameter EMF change gradient magnitude inversely proportional to the speed movement of the article 5, and the field intensity in the measuring coil support zone of constant field gradient by moving relative to the measuring katush10 ki.