Дифференциальное включение катушек индуктивности для регистрации параметров движения ударника при динамическом индентировании

Рассматривается возможность применения магнитоиндукционного метода с дифференциальным включением двух катушек индуктивности для регистрации параметров движения ударника при динамическом индентировании. На основе анализа  литературы  по неразрушающему контролю механических характеристик материалов обосновано применение метода динамического индентирования как перспективного направления в данной области. Разработан прототип первичного преобразователя датчика динамического индентирования, отличительной особенностью которого является применение в нем двух дифференциально включенных катушек индуктивности. Для обоснования работоспособности первичного преобразователя разработана компьютерная 3D-модель регистрации движения ударника при пролете в программе конечно-элементного анализа Comsol Myltiphysics, с помощью которого проанализировано влияние изменения геометрических параметров дифференциально включенных катушек индуктивности на изменение ЭДС от времени. Приведены результаты экспериментальной отработки прототипа датчика динамического индентирования. Предложенная схема реализации магнитоиндукционного метода позволяет существенно снизить зависимость получаемого сигнала ЭДС от взаиморасположения магнита и катушек индуктивности, что, в свою очередь, позволяет повысить точность регистрации параметров движения индентора.  

1. Крень А. П., Рабцевич А. В., Зинкевич Н. В. Моделирование ударного контакта индентора с нежесткими стальными конструкциями при изменении твердости // Изв. НАУ Беларуси. Серия. Физико-технические науки. 2017. № 4. С. 38—45.

2. Крень А. П., Рудницкий В. А., Делендик М. Н. Оценка погрешности определения физико-механических характеристик материалов при их контроле методом индентирования // Приборы и методы измерений. 2018. Т. 9, № 3. С. 263—271.

3. Колганов О. А., Лукьянов Г. Н., Федоров А. В. Обоснование выбора метода регистрации параметров движения ударника при динамическом индентировании // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО. 2022. Т. 2. С. 54—57.

4. Марусин М. П., Протасеня Т. А. Разработка первичного преобразователя прибора динамического индентирования для измерения механических свойств материалов // Изв. вузов. Приборостроение. 2014. Т. 57, № 10. С. 85—87.

5. Колганов О. А., Лукьянов Г. Н. Разработка экспериментального стенда для стационарных исследований конструктивных элементов датчика динамического индентирования // Сб. тез. докл. конгресса молодых ученых. 2022.

6. Энергетический подход к определению твердости материалов при индентировании сферой / П. М. Огар, В. А. Тарасов, И. Б. Федоров // Механики ХХI веку. 2013. № 12. С. 66—70.

7. Medital [Электронный ресурс]: <https://www.medital.com/products/lvt-linear-velocity-transducers>, 02.03.2022.

8. Electricaldesk [Электронный ресурс]: <https://www.electricaldeck.com/2021/07/measurement-of-linear-velocityusing-velocity-transducers.html>, 02.03.2022.

9. Пат. 20080517 Беларусь, МПК (2006) G01N 30, BY 5150 U. Магнитоиндукционный датчик для измерения параметров динамического индентирования / В. А. Рудницкий, А. П. Крень, О. В. Мацулевич. Опубл. 30.04.2009.

10. Аппаратно-алгоритмическое обеспечение процесса динамического индентирования / Р. А. Егоров, А. В. Ильинский, М. В. Кузьмичев, А. В. Федоров // Дефектоскопия. 2020. № 6. С. 61—69.

11. Обеспечение единства измерений твердости динамическим методом в Российской Федерации / А. И. Потапов, В. А. Сясько, К. В. Гоголинский, А. А. Никазов // Контроль. Диагностика. 2016. № 4. С. 44—49.