Устройство для контроля ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения свойств ферромагнитных изделий. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности - достигается за счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых контролируемое изделие находится в состоянии глубокого насьщения. Устройство содержит последовательно соединенные первый перемагничивающий генератор 1, амплитудный модулятор 2, частотный модулятор 3, сумматор 4, индукционный преобразователь 5 и блок 6 регистрации , а также второй перемагничивающий генератор 7, выход которого соединен с с вторым входом сумматора и с управляющими входами амплитудного и частотного модуляторов. Амплитудный модулятор служит для ограничения суммарного сигнала на заданном уровне. Включение частотного модулятора обусловлено необходимостью стабилизации скорости перемагничивания. 2 ил. (Л Фт. /

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (SD4 G 01 N 27 83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ", ц

li3ggg r! т-;;.;,. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХХ ИВДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения свойств ферромагнитных изделий. Цель изобретения — снижение потребляемой мощН д ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4049620/25-28 (22) 08.04.86 (46) 07.07.87. Бюл. )(- 25 (71) Муромский филиал Владимирского политехнического института (72) А.И. Соколик и А.А. Штин (53) 620. 179. 14(088. 8) (56) Патент США Р 3427872, кл. С 01 N 27/72, 1969.

Авторское свидетельство СССР

789727, кл. С 01 N 27/83, 1980. ности — достигается эа счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых контролируемое изделие находится в состоянии глубокого насыщения. Устройство содержит последовательно соединенные первый перемагничивающий генератор 1, ампли— тудный модулятор 2, частотный модулятор 3, сумматор 4, индукционный преобразователь 5 и блок 6 регистрации, а также второй перемагничивающий генератор 7, выход которого соединен с с вторым входом сумматора и с управляющими входами амплитудного и частотного модуляторов. Амплитудный модулятор служит для ограничения суммарного сигнала на заданном уровне.

Включение частотного модулятора обусловлено необходимостью стабилизации скорости перемагничивания. 2 ил.

1 13

Изобретение относится .к неразрушающему контролю и может быть использовано для контроля свойств ферромагнитных иэделий, качества термообработки, упрочнения и т.д. во всех областях машиностроения.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности за счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых контролируемое изделие находится в состоянии глубокого насьпцения.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип работы.

Устройство содержит последовательно соединенные первый перемагничивающий генератор 1, амплитудный модулятор 2, частотный модулятор 3, сумматор 4, индукционный преобразователь 5 и блок б обработки и регистрации, а также второй перемагничивающий генератор 7, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4.

Кроме того, управляющие входы амплитудного модулятора 2, частотного модулятора 3 и блока 6 обработки и регистрации подключены к выходу второго перемагничивающего генератора 7. . Принцип действия устройства основан на исключении интервалов времени, в течение которых контролируемое изделие находится в состоянии глубокого насьпцения. Для этого необходимо прекращать увеличение перемагничивающего тока в первичной обмотке индукционного преобразователя при достижении им некоторого максимального значения и формировать следующий период перемагничивания.

Устройство работает следующим образом.

Перемагничивающий генератор 1 создает переменный ток симметричной пилообразной формы (сигнал U<(t) на фиг. 2). Перемагничивающий генератор 7 вырабатывает однополярный ток асимметричной пилообразной формы (сигнал U (t) на фиг. 2). Далее выходные сигналы генераторов и 7 суммируются в сумматоре 4, который создает в перемагничивающей обмотке преобразователя 5 ток сложной формы, Контролируемое изделие перемагничивается, вследствие чего в измерительной обмотке преобразователя

5 индуцируется ЭДС от скачков Баркгаузена. Блок б регистрации осущест22135 2 вляет регистрацию огибающей ЭДС от скачков Баркгаузена. Амплитуду сигнала U,(г.) выбирают из условия перемагничивания контролируемого изделия по предельному циклу при (Г.)=0. Для исключения глубокого нат сыщения контролируемого изделия, а следовательно, и снижения потребляемой мощности достаточно обеспе10 чить режим, при котором суммарный сигнал U<(t) не превышал бы амплитудного значения U,(t). Нетрудно заметить, что для этого нужно уменьшать амплитуду сигнала U,(t) про15 порционально текущему значению сигнала U (t). Эту функцию выполняет амплитудный модулятор 2. Характеристика амплитудного модулятора 2 должна описываться выражением где U,,,„(1.) — выходной сигнал моду25 лятора 2, амплитуда сигнала

U,(-) ..

Нежелательным последствием амплиЗо тудной модуляции сигнала U, (t) является изменение его производной

d U (t)j(dt. Это недопустимо потому, что параметры эффекта Баркгаузена очень сильно зависят от скорости перемагничивания. Для сохранения постоянной скорос35 ти перемагничивания нри изменении амплитуды сигнала U (t) необходимо соответствующим образом изменять его период. В частности, при уменьшении

pg амплитуды необходимо прямо пропорционально уменьшать величину периода (сигнал U,(t) на фиг. 2). Тогда производная

Ug(t) 4Пз макс (t)

Т (t) где 11 м„с () и T„(t) — соответственно текущие значения амплитуды и периода сигнала U3(t) останется постоянной.

Поскольку при уменьшении амплитуды период должен уменьшаться, то, учитывая известнее соотношение

1/Т, можно получить характеристику частотного модулятора в виде

1322

Формула

Д изобретения

Составите ь А.Бодров

Техред И.Попович

Редактор С.Патрушева

Корректор В.Бутяга

Заказ 2855/38

Тираж 776

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

3 ьык (t) = fî/ 1 — )» (2)

, () 1

%» макс гце f, — частота выходного сигнала генератора 1.

При выполнении условий определя9 5 емых выражениями (1) и (2), выходной сигнал сумматора 4 приобретает вид

U<(t) на фиг ° 2. Из фиг. 2 видно, что амплитудное значение сигнала

04(t) в данном устройстве постоян- 10 но. Таким образом и потребляемая мощность в устройстве будет значительно меньше. Поскольку сигнал

U,(t) подвергается частотной модуляции, то точно также будет модулиро- 15 ваться сигнал, снимаемый с выхода индукцио1-,ного преобразователя. С целью устранения влияния частотной модуляции на точность работы блока 6 обработки и регистрации на его управ-20 ляющий вход поступает корректирующий сигнал с выхода генератора 7.

Устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее первый перемагничивающий генератор, последовательно соединенные второй перемагничивающий генератор, сумматор, индукционный преобразователь и блок обработки и регистрации сигнала, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, оно снабжено последовательно соединенными амплитудным модулятором, вход которого подключен к выходу первого перемагничивающего генератора, и частотным модулятором, выходом подключенным к второму входу сумматора, а управляющие входы амплитудного и частотного модуляторов и блока обработки и регистрации соединен с выходом второго перемагничивающего генератора.