Устройство для контроля ферромагнитных изделий методом эффекта баркгаузена

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ЭФФЕКТА БАРКГАУЗЕНА, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, усилитель мощности , магнитоиндукционный преобразователь , режекторный фильтр, усилитель , детектор и блок измерения параметров шумов Баркгаузена, о т личающееся тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено последовательно соединенными измерителем среднего значения ЭДС шумов Баркгаузёна, первым пороговым 3лементом, первым аналоговым ключом, блоком измерения полного сопротивления , вторым пороговым, элементом и вторым аналоговым ключом/ включенными между входом усилителя мощности и вторым выходом детектора, второй вход второго аналогового ключа соединен с выходом генератора о низкой частоты, а второй вход перво- ® го аналогового ключа - с вторым вы (Л ходом магнитоиндукционного преобразователя . 00 4i О Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(511 G 01 N 27/83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3523310/25-28 (22) 21.12.82 (46) 07.04.84. Бюл. Ю 13 (72) B.C.Ìàëüûåâ, A.È.Ñîêîëèê

A,À.Штин и С.И.Копылов (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Ижевский механический институт (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 557325, кл. 0 01 р 33/12, 1975 °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 6679 20, кл. а 01 н 33/12, 1978 (прототип}. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ МЕТОДОМ ЭФФЕКТА БАРКГАУЗЕНА, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, усилитель мощности, магнитоиндукционный преобра„„SU„„1084666 А зователь, режекторный фильтр, усилитель, детектор и блок измерения параметров шумов Баркгаузена,: о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности контроля, оно снабжено последовательно соединенными измерителем среднего значения

ЭДС шумов Баркгаузена, первым пороговым элементом, первым аналоговым ключом, блоком измерения полного сопротивления, вторым пороговым элементом и вторым аналоговым ключом, включенными между входом усилителя мощности и вторым выходом детектора, второй вход второго аналогового ключа соединен с выходом генератора д низкой частоты, а второй вход первого аналогового ключа - с вторым выходом магнитоиндукционного преобразователя.

С:

1084666

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля параметров слоев изделий после поверхностного пластического деформирования, шлифования, химико-термической обработки.

Известно устройство контроля по шумам Баркгаузена (ШБ), содержащее последовательно соединенные генератор, магнитоиндукционный преобразователь, усилитель, амплитудный селектор, оконечный блок и последовательно соединенные анализатор спектра, детектор, интегратор и делитель напряжения (11. 15

Недостатком известного устройства. являются большие непроизводительные затраты электрической энергии, обусловленные работой генератора и магнитоиндукционного преобразователя 20 в то время, когда производится смена контролируемого изделия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для контроля ферромагнитных изделий методом эффекта Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, усилитель мощности, магнитоиндукцион-З0 ный преобразователь, режекторный фильтр, усилитель, детектор и блок, измерения параметров шумов Баркгаузена. Контроль структуры материала проводится по результатам измерения параметров ЭДС ШБ (21. 35

Недостатком этого устройства являются значительные потери электрической энергии, которые происходят при смене контролируемого изделия.

Кроме того, работа магнитоиндукцион- 40 ного преобразователя в непроизводительные периоды приводит к нагреву его магнитопровода, изменению его характеристик и понижению надежности всего устройства. 45

Цель изобретения — повышение надежности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля ферромагнитных изделий методом эффек 50 та Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, усилитель мощности, магнитоиндукционный преобразователь, режекторный фильтр., усилитель, детек-55 тор и блок измерения параметров шумов Баркгаузена, снабжено последовательно соединенными измерителем среднего значения ЭДС шумов Баркгаузена, первым пороговым элементом, первым аналоговым ключом, блоком измерения 60 . полного сопротивления, вторым пороговым элементом и вторым аналоговым ключом, включенными между входом усилителя мощности и вторым выходом детектора, второй вход второго анало- 65 гового ключа соединен с выходом генератора низкой частоты, а второй вход первого аналогового ключа— с вторым выходом индукционного преобразователя.

На чертеже представлена блок-схема устройства, Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкой частоты, второй аналоговый ключ 2, усилитель 3 мощности, магнитоиндукционный преобразователь 4, режекторный фильтр 5, усилитель 6, детектор 7 и блок 8 измерения параметров шумов Баркгаузена. Выход магнитоиндукционного преобразователя через последовательно соединенные первый аналоговый ключ 9, блок 10 измерения полного сопротивления и второй пороговый элемент 11 подключен к управляющему входу второго аналогового ключа. Выход детектора через измеритель 12 среднего значения ЭДС шумов Баркгаузена и первый пороговый элемент 13 электрически связан с управляющим входом первого аналогового ключа 9, Устройство работает следующим образ ом.

При отсутствии контролируемого изделия блок 10 измерения полного сопротивления с помощью порогового элемента 11 и аналогового ключа 2 разъединяет генератор 1 низкой частоты и усилитель 3 мощности. В этом случае магнитоиндукционный преобразователь 4 не создает мощного перемагничивающего поля и отсутствуют непроизводительные затраты электрической энергии. При контакте преобразователя с ферромагнитным изделием (не показано) изменяется полное сопротивление преобразователя, что регистрируется блоком измерения полного сопротивления. Срабатывание порогового элемента 11 с помощью аналогового ключа 2 приводит к подаче напряжения с генератора низкой частоты на усилитель мощности. Преобразователь 4 создает переменное, магнитное поле, которое приводит к возникновению в ферромагнетике шумов

Баркгаузена и импульсов ЭДС от ШБ в измерительной катушке преобразователя. Сигнал ЭДС от ШБ через режекторный фильтр 5,частотно-избирательный усилитель 6 и детектор 7 подается на блок 8 измерения параметров шумов.Баркгаузена, по показанию которого опредеЛяют результат контроля. Кроме того, измерителем 12 измеряется среднее значение ЭДС ШБ за период перемагничивания.

Если среднее значение ЭДС ШБ отлично от нуля, происходит срабатывание порогового элемента 13, который посредством аналогового ключа 9 отключает блок 10 измерения полного со1084666

Составитель В.Филинов

Редактор F..Ëóøíèêoâà Техред М.Кузьма Корректор A.Çèìîêoñîâ

Заказ 1987/37 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 противления от преобразователя 4.

В этом случае блок 10 измерения полного сопротивления не искажает магнитное поле, создаваемое преобразователем 4 и не оказывает влия- ния на результат контроля.

При отсутствии контакта контролируемого иэделия с преобразователем ЭДС от ШБ не возникает. Так как среднее значение ЭДС от ШБ в этом .случае равно нулю, то пороговый элемент 13 через ключ 9 подключает блок 10 измерения полного сопротивления к преобразователю 4. Блок измерения полного сопротивления фиксирует отсутствие контакта,и с по- 15 мощью порогового элемента 11 и аналогового ключа 2 разъединяет генератор 1 низкой частоты и усилитепь 3 мощности.

Частоту режекторного фильтра выбирают равной частоте работы измерителя полного сопротивления.

Частоту работы измерителя,полного сопротивления выбирают не превышающей 20f где Š— частота генератора низкой частоты.

Устройство позволяет существенно снизить энергетические затраты на проведение контроля и исключить .нагрев преобразователя, так как во время подготовительных операций (снятие и установка контролируемого изделия) генератор низких частот отключается от усилителя мощности.