Способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных изделиях

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УПРУГИХ НАПРЯЖЕНИЙ В ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЯХ, заключающийся в том, что изделие перемагничиваюг полем Ш1зкой частоты и измеряют текущие значения М01ЩЛСГИ шумов Баркгаузена, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют отношение амплитуды мощности шумов Баркгауэена к значениям текущей мощности шумов Баркгаузена в моменты времени, соответ-. ствующие начальному участку нарастания и конечному участку спада мощности шума Баркгаузена.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ соцИАлистичесних

РЕСПУБЛИК з(51) 0 01 К 27/83

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGH0MY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) ЗЗ 1 1 1 90/2 5-2 8 (22) 26.06,81 (46) 30.07.83, Бюл. ¹ 28 (72) Ю. B. Селезнев, Д. К. Пискунов и N. Г. Семенов (7l) Омский политехнический институт (53) 620.179.14 (088.8) (56) 1. Патент ГДР ¹ 71635, кл. 42 К 46/03, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 728072, кл. G01 М 27/83, 1979.

„„SU„„1032405 А (54) (57) С11ОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УПР УГИХ НАПРЯЖЕНИЙ B ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ИЗДЕЛИЯХ, заключающийся в том, что изделие перемагничиваюг полем низкой частоты и измеряют текущие значения мощности шумов Баркгаузена, î r л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности, измеряют отношение амплитуды мощности шумов Баркгаузена к значениям текущей мощности шумов

Баря.аузена в моменты времени, соогвет сгвуюшие начальному участку нарастания и конечному участку спада мощности шума Баркгаузена.

1(. 2 АЦ (э

Изобретение относится кконтрольно-измерительной технике и может быть испогзэввно для измерения напряжений в ферромагнитных изделиях.

Известен способ контроля, при котором изделие перемвгничивяют полем низкой частоты, регистрируют шумы Берке еузенв л по их харектеристикем определяют - онтролируемый п ереметр 1 (Однако указанный способ обладает не=4 O ,BocrBToчной точностью. 1еибэлее близким к Предлагаемому являегся способ измерения упругих напряжений в ферромагнитных изделиях, зеключак щийся в том, ч„o изделие перемагничивект полем низкой частоты, измеряют теку-= щие значения мопкчости шу.лов Баркгвузена,,по котэрым определяют контролируемый параметр 2 ) .

)днако известный способ чувствителен к зазору между индукционным првобразоваTeJleM и издетшем, что снижает его точнос тъ.

1.1ель- изобретения — повышение то ности измерения упругих напряжений, :! гстввленнея цель достигается тем, "(тo согласно способу измерения упругих напряжений в ферромагнитных изделиях измеряют отношение вмплиrуды мощности шуг.:яз Баргсгаузена к значениям текущей .:-.Ощностн Баркгаузена в мэменты време

H, .состветствующие HBчельнгму участку нара(., тания и конечному участку спаде мош

Hэсти шума Бвркгаузена.

Пои изменении величины зазора между д контролируемым изделием и индукционным преобразователем происходит одновременное изменение регистрируемых значений ак(плитуссы мощности шумов Баркгаузене С(;., > и значенич текущей мощности (и:: — л(» мов саркгеузена (.-(((,, однако огносительное изменение этих величин, измеренныхв различные моменты времени (в течен".-.е одного периоде частоты перемагни -(ивения), в:значительно меньшей мере зависит OI указанного зазора и определяется в основном величиной упругих напряжений. Пэзгому применение операций предлагаемого способе пОзВОлЯет повысить точность измс-.эения упругих напряжений зв счет этг ст1 э((ки эт влияния зазора между кэнтвэлируемым изделием и индукционным преооразовя телем.

HB фиг,. 1 представлена структурная

Г

=хема устройства,. реелизующегэ предлагае-. - мый способ; на фиг. 2 — осциллограммы врсменных зависимостей индукции Б ((" 1 и мощнэсти шумов Баркгвузена Р ц(((.).

М=трэйство содержит намагничиваюшее устройство, питаемое эт генератора 2 низкой частоты . В ке:- .Естве немагничивеющегэ устрой< тва MoFKBT быт использован, например, П-образный злектромагни"..

С его пэмошью производят перемвгничивение кон трэли руемог э изделия . H B изделии

PBcIIoJI(IBI0TcH gBB инд; кционньм НРВ06РВзоветеля. Первый инду(сциэнный преобразоBB Гель (ИВпример > HBKпадная катушка) 3 служит для преобразования шуме БBpI(T ву eHB в электрический сигнал. Этот сигнел усиливают широкополосным усилителем 4, детектируют каадретич;(ым детектором 5, усредняют с пэмэц:ью фильтра 6 низких

НВсТоТ с малой постоянной времени пo сравнению с периодоM пере.,",агничивеюьче— гo поля и подают нВ первь. Й вх эд FBHp B вертикельногo отклонения двухлучевог(; осциллсц.рафа 7. Со второго индукционного преобразователя 8, выполненного, неприIep, в виде прэходной кетуц(ки, сним..ют

cHT HBë, пропэрционвльньчй скорости и=менения магнитной индукции в изделии, усиливеусилиreJleM 9, интегрируют "HToграторэм 1О и подаюt га второй вход канелВ вертикмьнэгэ отклонения двухл чевэго эсцилчогрефв. На зкэане осциллэгра 3В Отображен>т две временные зависимости: мощности шумов Б В Окг ау вен а и инд кции

B изделии (ф(иг, 2) . 1::"- фиг. 2 Об зне;ень( осциллэгрвм(.(B 1 1 инд",кции 9,$ ); эсциллэгре((.ла . 2 мощности шума Баркгаузена (Р(((т ), с оответствующвя чена-рчже((—

;к:.му эбразцу; осциллограмма 13 мощнос:ти шума Баркгвузене,. Соответствующая

HBÃoóFKeíH0I,l", образцу.

Способ осуществляют следуьлцим эбра—

По ..-.В1, и;трированнэй кривой 9 I + ) опРеделЯют мэмент вР -Me»H т,о, когДВ индукцн в изделии равна Во, в этот мэ= мент времени измеряют текущую мощность шумов Беркгеузена Р, определяют амплитуду мощности шумов Баркгаузене -.(П (,,с(, ВЫЧИСЛЯЮТ ОТНОШЕНИЕ PIII;ÖÄÓ / Р и пэ нему эпределяют величину ут(ругих. напряжений в контрэлир >емэм изделии, С целью обеспечения мв(ксимельнэй чувствительност! величины 1, вой/Рио к рувим напряжения((фиксированное зне гение величиш- магчитного псла выби1эе(от соОтветствующим нв.чальнэму участку HB— рес тания IIIJFH конечному учас тку сп аде временной зависимости мощности ц(,.иов

Баркгаузена. 1pv. зтэм, кек в(äíî не фиг, 2, при 1эастягиваклцей нагрузке ве rl(FH(HB

Рш ма,(увеличивается а Р((о,(э ень пее ся. Вследствие зтэго э:н(.:(т(ение Р, м. мах а .О

Составитель Б. Филинов

Редактор A. Лежнина Техред М.Тенер КорректорМ. Демчик

Тираж 873 П одпнсное

И1ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб„д. 4/5

Заказ 5395/50

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

/Ршо изменяется в большей степени, чем к ждая из величи" ъиох или Ршо в от дельнос ти.

Путем выбора оптимальных значений фиксированной величины магнитного поля, амплитуды индукции в испытуемом изделии и частоты перемагничивания можно получить изменение отношения Р„, „/Р шо более чем в 10 раз.и обеспечить высо кую чувствительность к упругим напряже . ниям этого параметра за счет его относительного характера и независимости от изменения зазора.