174945. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés mechanikai feszültségek kontaktus nélküli mérésére ferromágneses testekben
7 174945 8 regisztrálva a fázisérzékeny 7 erősítő kimenőfeszültségét. Ha az így kapott görbék olyanok, hogy a maximális síkbeli mechanikai főfeszültségek különbségéhez viszonyítva egyik esetben sem kapunk jelentős eltéréseket a kiindulási értékektől, a vizsgálandó ferromágneses lemezről elmondhatjuk, hogy lényeges inhomogenitások nincsenek benne a belső mechanikai főfeszültségek tengelyirányait, illetve a síkbeli mechanikai főfeszültségek különbségeit illetően. A kapott két regisztrátum ingadozásai pedig jellemzik a fent említett két paraméter ingadozásait. Amennyiben a regisztrált görbék a maximális síkbeli főfeszültségek különbségének megfelelő villamos feszültséggel, azaz a 2. ábra görbéjének amplitúdójával összemérhető ingadozást mutatnak, a lemez mágneses és így mechanikai szempontból is lényegesen inhomogén, a leírt gyors módszer alkalmatlan a további minősítésre. Ilyen esetekben az egyébként homogén vizsgálandó lemezt pontonként, a korábban leírt feltérképezési eljárással kell megvizsgálni, ha anyagvizsgálati szempontból ennek szükségessége felmerülne. Az eddig leírt anyagvizsgálati-minősítési eljárásokat a váltakozó áramú 6 generátor frekvenciájának változtatásával jelentősen kiterjeszthetjük. Minden mérési frekvencián az anyag mechanikai feszültségi állapotáról megfelelő mágneses skin mélységig kapunk információt a korábban leírt módon. A mérési oj körfrekvenciát a következő tartományban célszerű változtatni: ahol v a test vizsgált mélysége (lemez esetén a wastagság), u a test mágneses permeabilitása a . ez mágnesezési tengely mentén, q pedig a test jlagos villamos ellenállása. Dresszírozott lemezek minősítésénél különösen fontos a lemez belső mechanikai feszültségi állapota vastagság szerinti eloszlásának ismerete. A 4. ábrán láthatunk egy tipikus dresszírozott lemez belső feszültségének mélységfüggését. A vízszintes tenge'yre a lemez felületétől való távolságot, a függőlegesre a belső feszültség hengerlésirányú komponensét mértük fel. Különböző mágneses skin mélységű gerjesztő mágneses fluxust alkalmazva, különbë ő mélységekig kiátlagolhatjuk a belső mechaui! -ü feszültségi teret (feltételezve, hogy a mechanikai főfeszültségek közül csak a hengerlésirányú komponens jelentős), így a mérési eredményekből kiszámíthatjuk a valódi mechanikai főfeszültségeket is a mélység függvényében. A leírt eljárással tehát olyan minősítési módszerhez jutottunk, melynek segítségével a dresszírozási folyamatot roncsolásmentesen minősíthetjük, sőt a mérés eredményéből olyan következtetéseket is levonhatunk, amelyek a lemez öregedésre való hajlamára vonatkoznak. A fentiekben leírt mágneses feszültségmérés alkalmazhatóságának feltétele, hogy a légrés, amely a vizsgálandó 8 test felülete és az 1 detektor mágneses magjai közötti távolság, azonos legyen a kalibráció és a mérés során. Amennyiben az 1. ábrán bemutatott mágneses feszültségmérő berendezést kiegészítjük a későbbiekben ismertetendő mágneses negatív feszültségvisszacsatolást megvalósító áramkörrel és a 27 érzékelőszerv légrésfüggetlenségét biztosító elrendezések valamelyikével, lehetőség nyílik arra, hogy nem teljesen sík felületű testeket, hullámos vagy rezgő lemezeket mérjünk, illetve minősítsünk. Az 5. ábrán a találmány szerinti, egyenárammal gerjesztett mágneses 28 és 28A kompenzálószervekkel kiegészített mágneses detektor magjait mutatjuk. Az 5a. ábrán a detektor mágneses magjainak axonometrikus képe látható, az 5b. ábra a mágneses magoknak a vizsgálandó 8 test felőli nézetét ábrázolja. A gerjesztő mágneses 2 mag és az érzékelő mágneses 4 mag egymásra közel merőleges síkokban van elhelyezve, míg az egyenáramú 28 és 28A kompenzálószervek mágneses 13 és 13A magjainak síkjai a 2 és 4 magok síkjainak megközelítően a szögfelezői. A váltakozóárammal és az egyenárammal gerjesztett magok keresztmetszetét a vizsgálandó anyagtól függően a megkívánt maximális mágneses fluxus határozza meg. A magok nemcsak az ábrán rajzolt négyzetes keresztmetszettel készíthetőek el, hanem pl. kör keresztmetszettel is. A gerjesztő mágneses 2 mag és az érzékelő mágneses 4 mag anyaga nagy kezdeti permeabilitású, nagy fajlagos villamos ellenállású, lineáris ferromágneses anyag, célszerűen mangán-cink ferrit. Az egyenáramú ~8 és 28A kompenzálószervek 13 és 13A magja nagy fajlagos villamos ellenállású nagy telítési mágnesezettségű, hossztengelye mentén nehéz mágnesezési tengellyel rendelkező anyagból készül, célszerűen permalloy ötvözetből. A gerjesztő 2 mag és az érzékelő 4 mag pontos helyzetét az határozza meg, hogy vizsgálandó ferromágneses 8 test nélkül — nyitott mágneskörök esetén — a közöttük levő mágneses csatolás minimális, azaz az érzékelő tekercsben indukált feszültség a szokásosan mért feszültségeknél két-három nagyságrenddel kisebb legyen. A kompenzáló 13 és 13A magokat az így meghatározott síkok geometriai szögfelező síkjaiba kell helyezni. Az 5b. ábrán látható a magok pólusainak nyílása. A legszűkebb az érzékelő 4 mag, hogy minél homogénabb térben végezhessük az anizotrópia változás megfigyelését. A nagy keresztmetszetű gerjesztő 2 mag nyílásánál is nagyobb a kompenzáló 13 és 13A magok nyílása. Ennek oka az, hogy az egyenáramú 28 ill. 28A kompenzálószerv mágneses ellenállásának a vizsgálandó 8 testen keresztül kell minrmális mágneses ellenállásúnak lenni, nem pedig a gerjesztő 2 magon. Nem túl nagy légrésekre az ábrán látható arányokkal lehet elkerülni azt, hogy a kompenzáló mágneses fluxus jelentős része a gerjesztő 2 magon, illetve a gerjesztő mágneses fluxus jelentős része a kompenzáló 13 és 13A magokon záródjék. Ezek a mágneses „rövidzárak” természetesen meghamisítanák a méréseket. A 6. ábrán láthatjuk az egyenáramú 28 és 28A kompenzálószervek villamos kapcsolását. A 13 illetve 13A mag szemközti oszlopain levő 14 és 15, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 4
