Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

yg 4 С 01 N 27/83

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3836473/25-28 (22) 02.01.85 (46) 30.06.86. Бюл. И 24 (71) Ростовский-на-Дону ордена Трудового Красного Знамени институт сельскохозяйственного машиностроения (72) А .В.Попов (53) 620.179. 14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 761899, кл. G 01 N 27/82, 1977..

Авторское свидетельство СССР

В 728073, кл. G 01 N 27/82, 1978. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ;.НЕРАЗРУШАЮЩЕГО

КОНТРОЛЯ ФЕРРОИАГНИТНЬИ ИЗДЕЛИЙ (57) Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных иэделий относится к нераэрущающему контролю параметров ферромагнитных изделий с помощью эффекта Баркгаузена. Цель изобретения — повышение точности контроля.

Для этого устройство, содержащее пос-. ледовательно соединенные генератор, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель, детектор, блок стробирова.ния, синхронный детектор и индикатор, „,Я0„„1241122 А1 а также усилитель-ограничитель, подключенный к опорному входу синхронно го детектора, снабжено последовательно соединенными индуктивным преобразователем для измерения магнитной индукции, блоком сравнения и одновибратором, выход которого подключен к управляющему входу блока стробирования, последовательно соединенными интегратором, вход которого подключен к индукционному преобразователю, пиковым детектором и делителем напряжения, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, причем вход усилителя-ограничителя также подключен к выходу интегратора. Устройство позволяет сравнивать между собой спектры шумов Баркгаузена, формируемые скачками намагниченности, при значениях напряженности перемагничивающего поля, соответствующих, одинаковому изменению магнитной индукции на восходящей или нисходящей ветви петли гистерезиса для каждого контролируемого образца. 2 ил.

1122 2

4 124

Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может использоваться для нераэрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий методом эффекта Баркгаузена.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет измерения спектров шумов Баркгаузена, созданных скачками намагниченности, возникающими при значениях напряженности перемагничивающего поля H(t), соответ ствующих критерию постоянства изменения магнитной..индукции в контролируемом образце.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — осциллограммы, поясняющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкой частоты, преобразователь 2 шумов

Баркгаузена, усилитель 3 с перестраиваемой полосой усиления, детектор 4, блок 5 стробирования, синхронизаторный детектор 6 и индикатор 7, а также последовательно соединенные индукционный преобразователь 8 для измерения магнитной индукции контролируемого образца, блок 9 сравнения и одновибратор 10, выход которого подключен к управляющему входу блока 5 стробирования. Выход преобразователя

8 подключен также через последовательно соединенные интегратор 11, пиковый детектор 12 и делитель 13 напряжения к второму входу блока 9 сравнения. Выход интегратора 11 подключен также через усилитель-ограничитель 14 к опорному входу синхронного детектора 6.

Кроме того, на фиг.2 введены обозначения: 15 — осциллограмма магнит.ной индукции B(t) в контролируемом образце; 16 — сйгнал е(t) индукционного преобразователя 8 для измерения магнитной индукции, пропорциональный производной da/dt; 17 — сигнал на выходе блока 9 сравнения; 18 — сигнал на выходе одновибратора 10; 19 — текущий спектр g(,, t) шумов Баркгаузена; 20 — совмещенные осциллограммы сигналов на входах синхронного детектора 6.

Устройство работает следующим образом.

Ток генератора 1 низкой частоты питает перемагничивающую катушку (не

Одновременно сигнал 16 S(t) с выхода интегратора 11 преобразуется усилителем-ограничителем 14 в прямоугольные импульсы с частотой перемаг 0 ннчивания и скважностью о = 2 (сигнал 20, фиг.2), которые поступают на опорный вход синхронного детектора 6.

Таким образом, как видно из совмещенной осциллограммы 20, на выходе синхронного детектора 6 формируется сигнал, пропорциональный разности площадей участков текущего спектра д(ы„,t), соответствующих одинаковому значению показана) преобразователя 2. ЭДС шумов Баркгаузена регистрируют измери. тельной катушкой (не показана) преобразователя 2, усиливают избирательным усилителем 3 и детектируют квад9 ратичным детектором 4 с постоянной времени, меньшей периода перемагничивания. С выхода квадратичного детектора 4 текущий спектр 19 шумов

10 Баркгаузена g(„t), зависящий от частоты настройки избирательного усилителя и времени, поступает на вход блока 5 стробирования.

Для формирования сигнала U (сигс

И нал 18, фиг.2), поступающего на управляющий вход блока 5 стробирования, сигнал 16 индукционного преобразователя 8, пропорциональный изменению магнитной индукции dB/dt контролиру20 емого образца, поступает на вход блока 9 сравнения, на другой вход которого поступает постоянное напряжение

U (сигнал 16, фиг.2), пропорциональное максимальному значению индукции

25 в контролируемом образце, с выхода индукционного преобразователя 8 через последовательно соединенные интегра- . тор 11, пиковый детектор 12 и делитель 13 напряжения. В моменты време 0 ни, соответствующие dB/dt = U, на выходе блока 9 сравнения возникают короткие импульсы Ц (сигнал 17, ,с. фиг.2), запускающие одновибратор 10, вырабатывающий при этом прямоугольные импульсы U (сигнал -18, фиг,2) с длительностью С с<Т (Т вЂ” период перемагничивания), поступающие на управляющий вход блока 5 стробирования.

Во время <О действия на управляющем входе блока 5 стробирования импульсов U сигнал g(g„ t) с выхода квад- . ратичного детектора 4 без затухания передается через блок 5 стробирования на сигнальный вход синхронного

41,етектора 6.

1241 изменения магнитной индукции контролируемого образца на восходящей ветви петли..гистерезиса. Этот сигнал поступает на индикатор 7, по показаниям которого и определяют результат контроля.

Изменяя частоту настройки избирательного усилителя 3, измеряют разность спектров шумов Баркгаузена, созданных скачками намагниченности, на участках восходящей ветви петли гистерезиса с одинаковым значением дифференциальной магнитной проницаемости возрастания, т.е. при р d+=

+dB/+dH const. Меняя полярность 15 порогового напряжения Ур (сигнал 16, фиг.2), измеряют указанную разность спектров на участках нисходящей ветви .петли гистерезиса, т.е. на участках с одинаковой дифференциальной магнит- 20 ной проницаемостью убывания p d

-dB/-dH const. Изменяя коэффициент передачи 4 делителя 13 напряжения, можно сравни- 25 вать спектры шумов Баркгаузена, формируемые скачками, намагниченности ,при p d const, соответствующими точкам петли гистерезиса со значением магнитной индукции В, равным опре-, деленной части ее максимальной вели122 б чины В, т.е. при В = КВ. для каждоm го контролируемого образца.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных иэделий, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь шумов

Баркгаузена, усилитель, детектор и блок стробирования, индукционный преобразователь и последовательно соединенные усилитель-ограничитель, синхренный детектор и индикатор, выход блока стробирования соединен с управляющим входом синхронного детектора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными блоком сравнения и одновибратором, включенными между выходом индукционного преобразователя и управляющим входом блока стробирования, и последовательно соединенными интегратором, пиковым детектором и делителем напряжения, включенными между вторым выходом индукцион» ного преобразователя и вторым входоы блока сравнения, а выход интегратора подключен к входу усилителя-ограничителя ° 1241122

s(t)

e(t)

Составитель В.Филинов

Редактор Н.Келемеш Техред д.Олейник Корректор С.Черни

Заказ -3481/38 Тираж 778 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4