Устройство для магнитошумовой структуроскопии

 

УСТРбйСТЮ ДЛЯ МАГНИТСШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ,содержащее последовательно сбединенные генератор перемагничивания ,преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель, детектор, интегратор, первый блок сравнения и первый усилитель-ограничитель, генератор тактовых импульсов, подключенный к второму входу блока сравнения, и счетчик импульсов, отличающее с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым блоком сравнения, вторым усилителемограничителем и блоком вычитания, включенными мезвду выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом интегратора, а второй вход блока вычитания - с выходом первого усили- g теля-ограничителя.. (Л с :л СО

СОЮЗ GOBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

1(5В G Ol N 27 83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

)(21) 3411327/25-28 (22) 25.03.82 (46) 23.05.84. Бюл. Р 19 (7 2) А. В. Попов, Б.И. Морозов и В.А.Ткаченко (71) Ростовский-на-Дону ордена

Трудового Красного Знамени институт сельскохозяйственного машиностроения

{53) 620. 179. 14 (088. 8) (58) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 655956, кл. G Ol N 27/83, 1977.

2 ° Авторское свидетельство СССР

В 864107, кл. G 01 N 27/90, 1979 (прототип) . (54)(57)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИАГНИТОШУМОВОЯ

СТРУКТУРОСКОПИИ,содержащее последовательно сбединенные генератор перемагничивания,преобразователь шумов

„„SU„„5 А

Баркгаузена, усилитель, детектор, интегратор, первый блок сравнения и первый усилитель-ограничитель, генератор тактовых импульсов, подключенный к второму входу блока сравнения, и счетчик импульсов, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повыаения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными вторым блоком сравнения, вторым усилителемограничителем и блоком вычитания, включенными между выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, второй вход второго блока сравнения соединен с выходом интегратора, а второй вход блока вычитания - с выходом первого усили-ж теля-ограничителя.

1093959

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных иэделий на предприятиях машиностроительной и авиационной промышленностей.

Известно устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее послеговательно соединенные генераTopi магнитошумовой датчик, уснлитель и блок измерения длительности пакетов импульсов скачков

Баркгауэена (1).

Недостатками данного устройства 15 являются сравнительно невысокие информативность и точность контроля, так как с его помощью невозможно определить распределение значений текущего спектра шумов Баркгаузена по полям старта, являющееся структурно-чувствительной величиной, что обедняет получаемую информацию и сужает область применения устройства. 25

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор перемагничивания, преобразователь шумов

Баркгаузена, усилитель, детектор, интегратор, блок сравнения и усили тель-ограничитель, генератор тактовых импульсов, подключенный ко второму входу блока сравнения, и счетчик 35 импульсов. Устройство. позволяет измерять интервалы старта и финиша скачков Баркгаузеиа путем тактирования их импульсами эталонного генератора (2). 40

Одн ако из вести се ус трой ство также обладает недостаточной точностью контроля, так как изменение интервалов полей старта и финиша скачков

Баркгаузена в изделиях, близких по физико-механическим свойствам незначительно.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор перемагничивания, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель, детектор, интегратор, первый блок сравнения и первый усилитель-ограничитель, генератор тактовых импульсов, подклю-— ченный к второму входу блока сравнения и счетчик импульсов, снабжено последовательно соединенными 6Î вторым блоком сравнения, вторым усилителем-ограничителем и блоком вычитания, включенными между выходом генератора тактовых импульсов и входом счетчика импульсов, второй

7 вход второго блока сравнения соединен с выходом интегратора, а второй вход блока вычитания — с выходом первого усилителя-ограничителя.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы обработки сигнала.

Блок-схема устройства содержит генератор 1 перемагничивания, выход которого соединен с перемагничивающей катушкой преобразователя 2 шумов Баркгаузена, измерительная катушка которого подключена через последовательно соединенные усилитель Э с малым шумфактором и перестраиваемой полосой усиления и квадратичный детектор 4 ко входу интегратора 5. Выход генератора 6 тактовых импульсов подклю чен ко входам блоков 7 и 8 сравнения, вторые входы которых подключены к выходу интегратора 5. Выход блока 7 через уснлитель-ограничитель 9 подключен ко входу блока 10 вычитания, а выход второго блока сравнения 8 через второй усилительограничитель 11 подключен к второму входу блока 10 вычитания.

На фиг. 2 обозначены: 13 - текущий спектр g(uo,tj шумов Баркгаузена, 14 — сигнал на выходе генератора 6 импульсов, 15 - сигнал на выходе усилителя-ограничителя 9, 16 сигнал на выходе усилителя ограничителя 11 17 - сигнал на выходе блока 10 вычитания.. устройство работает следующим образом.

Ток генератора 1 питает перемагничивающую катушку преобразователя

2 шумов Баркгаузена. ЭДС скачков

Варкгаузена, наводимая в измерительной катушке преобразователя 2, усиливается усилителем 3 с перестраиваемой полосой усиления, детектируется квадратичным детектором 4 и интегрируется интегратором 5. Постояннаа времеви с интегратора 5 выбирается иэ условия t âñ (Т, где

Йсв.- средняя длительность скачков

Баркгаузеиа, Т - пе>иод перемагничивания, что позволяет получить на выходе интегратора 5 огибающую

g(i,1) текущего спектра шумов Барк-. гаузена (13) . С выхода интегратора 5 сигнал подается на входы блоков 7 и 8 сравнения. Порог сравнения блока 7 устанавливается равным

Х-4Х/2, а блока 8 - равным Х+ьХ/2, где Х и л Х задаются интервалом полей старта скачков Варкгауэена, значение спектральной плотности мощности которых необходимо измерить. Блоки 7 и 8 сравнения работают только тогда, когда на них поступают сигналы Uq(t) (14) генератора 6 тактовых импульсов. Частота следования и импульсов генератора .

1093959

15

U (t) Ь(0

Составитель В.филинов

Редактор Н.Джуган Техред Т.Маточка

Корректор И. Эрдейи, Заказ 3415/35 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.Óæãoðoä, ул.Проектная, 4 б соответствует условию f =1/ t где Т/4 °

Таким образом, если значение реализации g(io,t) превышает установленный порог X-ьХ/2, то на выходе блока 7 сравнения появляется последовательность импульсов, количест- .

so которых пропорционально времени превышения уровня Х-лХ/2. АналогичНо если значение g(la),t) > Х+аХ/2, то на выходе блока 8 сравнения появляется последовательность импульсов, количество которых пропорционально времени превышения уровня Х+дХ/2. После уравнивания амплитуд полученных последовательностей импульсов с помощью усилителейограничителей 9 и 11 сигналы U,(t) (15) и U1 (t) (1б) подаются на вход блока 10 вычитания, на выходе которого. формируется последовательность импульсов U (t) (17), количество которых пропорционально времени пребывания реализации g(ao,t) в интервале полей старта скачков Баркгаузена, величина которого определяется значением аХ. С выхода блока

10 вычитания сформированная последо,вательность импульсов подается на ,счетчик.l2 импульсов, по показателям которого, пропорциональным значениям g((d,t) скачков Баркгаузена с выбранными полями старта, определяет контролируемую величину.

Измерение длительности интервала пребывания текущей мощности спектра ЭДС шумов Баркгаузена д(Ы,t) в заданном интервале ее значений повышает точность контроля изделий с, близкими физико-механическими свойствами.