Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ - Патент РФ 2051380
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ
СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, в частности к контролю твердости ферромагнитных изделий. Целью изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности при снижении энергозатрат на контроль изделий. Цель достигается путем намагничивания изделия магнитным полем He, измерения магнитного параметра, в качестве которого используют коэрцитивную силу или остаточную магнитную индукцию изделия, по величине которого судят о контролируемых свойствах, а величину He устанавливают удовлетворяющей уравнению, приведенному в тексте описания.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2051380
Класс(ы) патента: G01N27/80
Номер заявки: 4846593/28
Дата подачи заявки: 03.07.1990
Дата публикации: 27.12.1995
Заявитель(и): Институт прикладной физики АН Беларуси (BY)
Автор(ы): Сандомирский Сергей Григорьевич[BY]
Патентообладатель(и): Институт прикладной физики АН Беларуси (BY)
Описание изобретения: Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий, в частности к контролю твердости ферромагнитных изделий.
Известен способ магнитного контроля ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что контролируемое изделие намагничивают в замкнутой магнитной цепи и измеряют величину остаточной магнитной индукции в изделии.
Недостатком этого способа является низкая производительность контроля, связанная с тем, что контролируемое изделие в процессе намагничивания в замкнутой магнитной цепи и измерения должно покоиться. Недостаток способа заключается также в узости номенклатуры контролируемых изделий, обусловленной тем, что сложнопрофилированные изделия не могут быть намагничены в замкнутой магнитной цепи без специальных, индивидуальных для каждого типа изделий приспособлений.
Известен способ электромагнитного контроля ферромагнитных тел, заключающийся в том, что контролируемую и эталонную детали подвергают воздействию переменного поля, которое индуцирует в каждой детали переменный магнитный поток, зависящий от ее магнитной проницаемости. Изменение этого потока вызывает появление наведенной ЭДС. Из разности наведенных на деталях ЭДС выделяют третью гармонику, которая несет информацию о контролируемой детали.
Недостаток способа заключается в невысоких точности и достоверности контроля. Точность способа невелика из-за влияния скорости движения деталей на результаты контроля. Контролируемым параметром является магнитная проницаемость детали, которая не всегда с достаточной достоверностью характеризует механические свойства детали.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ магнитного контроля механических свойств движущихся ферромагнитных изделий, заключающийся в том, что контролируемое изделие в процессе движения намагничивают в магнитном поле в разомкнутой магнитной цепи и измеряют магнитный параметр изделия, по величине которого судят о контролируемых свойствах. В конкретных вариантах применения способа в качестве измеряемого магнитного параметра используют остаточную магнитную индукцию в изделии, однозначно связанную с коэрцитивной силой его материала, либо непосредственно коэрцитивную силу материала изделия (авт. св. СССР N 1118906, кл. G 01 N 27/80, 1984). При измерении магнитного параметра изделия используют интегрирование однополярных импульсов ЭДС индукционных измерительных преобразователей, поэтому изменения скорости движения изделий не ухудшают точность контроля. Коэрцитивная сила материала изделия, а также однозначно с нею связанная остаточная магнитная индукция (поток) в изделии являются наиболее структурно чувствительными параметрами, что обеспечивает высокую достоверность контроля механических свойств изделий из многих материалов.
Недостаток этого способа заключается в чрезмерном энергопотреблении в процессе контроля либо в недостаточной его достоверности. Это обусловлено отсутствием методики выбора режима намагничивания (величины Не намагничивающего поля), обеспечивающего при контроле конкретных изделий измерение магнитного параметра с погрешностью не выше заданной. Погрешность измерения магнитного параметра при конечной величине Необусловлена влиянием магнитной предыстории изделия и спецификой зависимости измеряемого магнитного параметра при Не const от коэрцитивной силы Нcs предельной петли магнитного гистерезиса материала контролируемого изделия (которая и является структурно чувствительным параметром). Увеличение Не снижает погрешность измерения магнитного параметра, повышая тем самым достоверность контроля, однако приводит к резкому увеличению энергопотребления в процессе контроля для создания намагничивающего поля Не.
Задачей изобретения является повышение точности за счет исключения погрешности при снижении энергозатрат на контроль изделий.
Для этого в способе магнитного контроля механических свойств ферромагнитных изделий, заключающемся в том, что контролируемое изделие намагничивают в магнитном поле Не и измеряют магнитный параметр изделия, в качестве которого используют коэрцитивную силу или остаточную магнитную индукцию изделия, величину Не устанавливают удовлетворяющей уравнению
He≃ H +M1- (1) где T= tg · ;
M ;
Is, IR намагниченность насыщения и остаточная намагниченность материала изделия;
N его размагничивающий фактор;
δ1≲ 0,1 допустимая погрешность измерения магнитного параметра.
Снижение энергетических затрат на контроль изделий достигается благодаря тому, что намагничивание изделий в процессе контроля осуществляется минимально допустимым магнитным полем Не, гарантирующим контроль изделий по коэрцитивной силе их материала или остаточной намагниченности с погрешностью не выше заданной.
Обоснование предлагаемого способа заключается в следующем.
При перемагничивании ферромагнитного материала магнитным полем конечной амплитуды Нm изменение намагниченности материала происходит по частному циклу петли магнитного гистерезиса с коэрцитивной силой Не. В зависимости от соотношения между Нm и коэрцитивной силой Нсs предельного цикла магнитного гистерезиса имеет место неоднозначный характер зависимости между измеряемой величиной Нс и Нсs. При Нm≲Hcs величина Нс с увеличением Нсs уменьшается, а при Нm≳(2-10)Нcs зависимость между Нс и Нcs становится прямо пропорциональной. Для количественного анализа этой зависимости воспользуемся аналитическим выражением
Hс= H1 tg arctgT1+(-1)n (2) (Мельгуй М. А. Формулы для описания нелинейных и гистерезисных свойств ферромагнетиков. Дефектоскопия, 1987, N 11, с. 3-10). Как показали эксперименты (Мельгуй М. А. и Шидловская Э. А. Экспериментальная проверка аналитических выражений для нелинейных свойств ферромагнитных материалов. -- Дефектоскопия, 1987, N 11, с. 10-18), аппроксимация хорошо описывает свойства низко- и среднеуглеродистых легированных сталей, т. е. тех материалов, изделия из которых подвергаются контролю в магнитоструктурном анализе. Анализ выражения (2) показал, что для точного измерения Нcs по Нс необходимо выполнение условия Нm>>Нcs. Для намагниченности Im материала под воздействием поля Нm>>Нcs получим:
Im (-1)n arctg (3)
Погрешность δ1 измерения величины Нcs по Нс определим как
δ1= 1-hc, (4) где hс= , а погрешность δ2 измерения величины Is по Im как
δ2= 1- (5) где =
Из (2) и (3) с учетом (4) и (5) найдем
hм= + 1-δ1- (6)
hм= (7) Для δ1<<1, δ2<<1 (что соответствует рассматриваемому случаю Нm>>Hcs, получим из (6) и (7)
hm (6')
hm (7') Из (6') и (7') может быть установлена следующая взаимосвязь между δ1 и δ2:
δ2= δ11/2, (8)
При намагничивании ферромагнитного изделия в разомкнутой магнитной цепи магнитным полем Не его материал находится под воздействием намагничивающего поля
Нm He-NIm (9)
Из (9) следует
He= Hcs[hm+M] (10)
Из (10) с учетом (6'), (5) и (8) получим (1).
Формула изобретения: СПОСОБ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, заключающийся в том, что изделия намагничивают магнитным полем He и измеряют магнитный параметр, в качестве которого используют коэрцитивную силу или остаточную магнитную индукцию изделий, по величине которого судят о механических свойствах ферромагнитных изделий, отличающийся тем, что величину магнитного поля He устанавливают удовлетворяющей уравнению



Hcs, Js и JR коэрцитивная сила, намагниченность насыщения и остаточная намагниченность материала изделия;
N его размагничивающий фактор;
δ1≲ 0,1 допустимая погрешность измерения магнитного параметра.