Способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет обеспечения одинаковых амплитуд изменения индукции , в различных точках петли гистерезиса при постоянной амплитуде изменения внешнего магнитного поля. При воздействии переменным магнитным полем преобразователя 2 на контролируемое изделие в нем индуцируются шумы Варкгаузена, которые преобразуются в последовательность импульсов равной величины. Выходной сигнал генератора 10 линейного напряжения сравнивается с напряжением источника 1 переменного тока в пороговом элементе 11, Выходное напряжение, пропорциональное величине магнитной проницаемости а материала контролируемого изделия, подается на вход делителя 17, выход которого , пропорциональный /, сравнивается с соответствующим напряжением в интеграторе 13, Накопленная в блоке 7 памяти информация об огибающей текутцего числа шумов Баркгаузена преобразуется блоком 8 анализа и подается на индикатор 9, Устройство регистр|грует сигналы электромагнитного преобразователя 2, обусловленные магнитомеханическим эффектом Баркгаузена, в течение времени, зависящего от магнитного состояния контролируемого материала . 2 с,п. ф-лы, 2 ил. i (Л со а ос Ч 05 сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 75 А1 (S1) 4 О 01 N 27/83

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

4ьг.7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2)) 4099637/25-28 (22) 04.08.86 (46) 23.01 88. Бюл. М 3 (7?) В.В.Филинов, А.П,Любченко, В,Е.Шатерников, М.М,Лавриненко, Д.Г,П1ерман и Г.Ю,Койфман (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 678399, кл. G 01 N 27/80, 1977.

Авторское свидетельство СССР

Р 1146589, кл. G Ol N ?7/83, 1982. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет обеспечения одинаковых амплитуд изменения индукции. в различных точках петли гистерезиса при постоянной амглитуде изменения внешнего магнитного поля ° При воздействии переменным магнитным полем преобразователя 2 на контролируе/ мое изделие в нем индуцируются шумы

Баркгаузена, которые преобразуются в последовательность импульсов равной величины, Выходной сигнал генератора .10 линейного напряжения сравнивается с напряжением источника 1 переменного тока в пороговом элементе !1 ° Вы» ходное напряжение, пропорциональное величине магнитной проницаемости „и материала контролируемого изделия, подается на вход делителя 57, выход которого, пропорциональный 1/, сравнивается с соответствующим напряжением в интеграторе 13 ° Накопленная в блоке

7 памяти информация о6 огибающей текущего числа шумов Баркгаузена преобразуется блоком 8 анализа и подается на индикатор 9 ° Устройство регистрирует сигналы электромагнитного преобразователя 2, обусловленные магнитомеханическим эффектом Баркгаузена, в течение времени, зависящего от магнитного состояния контролируемого материала 2 с,п. ф-лы, 2 ил.

-е

68765

1 13

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля качества как самих ферромагнитных материалов, так и технологических операций, связанных с формированием структуры поверхностных слоев изделий: шлифование, поверхностная закалка, химикотермическая обработка и др.

Цель изобретения — повышение точности контроля за счет обеспечения одинаковых амплитуд изменения индукции в различных точках петли гистерезиса при постоянной амплитуде изменения внешнего магнитного поля, На фиг.1 представлена блок-схема устройства контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий; на фиг.2 - временные диаграммы напря жений.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, электромагнитный преобразователь 2, усилитель 3, ограничитель

4, аналоговый ключ 5, счетчик 6 импульсов, блок 7 памяти, блок .8 анализа, индикатор 9, последовательно соединенные генератор 10 линейного напряжения и первый пороговый элемент второй вход которого подключен к выходу источника 1 переменного тока, последовательно соединенные формирователь 12, интегратор 13, второй пороговый элемент 14 и элемент.ИСКЛЬЧАЗЗЩЕЕ ИЛИ 15, выход которого соединен с управляющим входом аналогового ключа 5, последовательно соединенные первый блок 16 опорного напряжения и делитель 17, выход которого соединен с вторым входом второго порогового элемента 14 последовательно соединенные второй блок !8 опорного напряжения, третий пороговый элемент 19, соединенный с генератором !О линейного напряжения, выход которого дополнительно соединен с вторым входом третьего порогового элемента 19, выход первого порогового элемента 11 соединен с входом интегратора 13, с входом формирователя 12 и с вторым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15.

Выход усилителя 3 дополнительно соединен с вторым входом делителя 17, дополнительный выход источника 1 переменного тока соединен с управляющим входом счетчика 6 импульсов, а выход третьего порогового элемента

19 дополнительно соединен с управляющим входом блока 7 памяти.

Способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий заключается в перемагничивании изделия магнитным полем низкой частоты, регистрации энергетических и эмиссионных сигналов магнитомеханического

10 эффекта Баркгаузена при различных значениях величины поля перемагничивания, при этом регистрацию сигналов производят в интервалах приращения полей, длительность которых меняют

15 обратно пропорционально магнитной проницаемости материала изделия, и по результатам измерения судят о физико-механических свойствах контролируемого изделия, 2р Способ осуществляют следующим образом.

Источник 1 переменного тока питает обмотку перемагничивания электромагнитного преобразователя 2. В пере25 менное магнитное поле электромагнитного преобразователя 2 (напряжение U фиг.2) помещают контролируемое изделие .(не показано), при этом в измери- . тельной обмотке электромагнитного

30 преобразователя 2 индуцируются шумы

Баркгаузена (напряжение U«,. фиг.2), которые усиливаются усилителем 3 и преобразуются ограничителем 4 в последовательность импульсов !1 равной величины. Выходной сигнал Uzq генератора !О линейного напряжения сравнивается с выходным напряжением U«o источника 1 переменного тока в первом пороговом элементе 11, на выходе

40 которого формируется напряжение Uzд прямоугольной формы с переменной скважностью. Положение переднего и заднего фронта напряжения !1 „ меняется от цикла к циклу вследствие изменения величины напряжения Uz> при этом скорость изменения этого напряжения выбирается на 2-3 порядка меньше скорости изменения напряжения Uzo .

Сформированное на выходе первого порогового элемента 11 напряжение Uzq поступает на вход интегратора 13, на выходе которого формируется напряже ние Uz . Изменение напряжения Uzq,поступающее на вход формирователя 12, вызывает обнуление интегратора 13 °

Выходное напряжение усилителя 3, пропорциональное величине магнитной проницаемости ч. материала контроли3 1 368 руемого изделия, поступает на второй вход делителя 57 выходное напряжение U которого, пропорциональное

1/ „, сравнивается с выходным напряжением U интегратора l3 во втором пороговом элементе 14, при этом на его выходе формируется напряжение U>>.

Напряжения Uz и U< поступают на соответствующие входы элемента ИСКЛЮ- ð

ЧАЮЩЕЕ ИЛИ 15, на выходе которого формируется напряжение Uz<, поступающее на управляющий вход аналогового ключа 5. В результате этого напряжение

Uz поступает на вход счетчика 6 импульсов, с выхода которого после окончания импульса напряжения U ц информация передается счетчику 6 и блоку 7 памяти, который регистрирует текущую частоту следования шумов 20

Баркгаузена относительно поля перемагничивания ° Сброс счетчика 6 импульсов осуществляется напряжением блока 7 памяти и происходит посредством выходного сигнала третьего 25 порогового элемента !9 °

Накопленная в блоке 7 памяти информация об огибающей текущего числа шумов Баркгаузена преобразуется бло- др ком 8 анализа и подается на индикатор 9.

Формула изобретения

1 ° Способ контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, заключающийся в перемагничивании из-, делия магнитным полем низкой частоты и регистрации энергетических и эмис- 4р сионных сигналов магнитомеханического эффекта Баркгаузена при различных значениях величины поля перемагничи вания, отличающийся тем, что, с целью повышения точности конт- 45 роля, регистрацию сигналов производят в интервалах приращения полей, дли765

4 тельность которых меняют обратно пропорционально магнитной проницаемости материала изделия,и по результатам измерения судят о физико механических свойствах контролируемого изделия, ?. Устройство контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь, усилитель, ограничитель, аналоговый ключ, счетчик импульсов, блок памяти, блок анализа и индикатор, последовательно соединенные генератор линейного напряжения и первый пороговый элемент, второй вход которого подключен к выходу источника переменного тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными формирователем, интегратором, вторым пороговым элементом и элементом ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход которого соединен с управляющим входом анало» гового ключа, последовательно соединенными первым блоком опорного напряжения и делителем, выход которого соединен с вторым входом второго порогового элемента, последовательно соединенными вторым блоком опорного напряжения и третьим пороговым элементом, соединенным с генератором ли нейного напряжения, выход которого дополнительно соединен с вторым входом третьего порогового элемента, выход первого порогового элемента соединен с входами интегратора и формирователя и с вторым входом элемента

ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выход усилителя дополнительно соединен с вторым входом делителя, дополнительный выход источника переменного тока соединен с управляющим входом счетчика импульсов, а выход третьего порогового элемента дополнительно соединен с управляющим входом блока памяти.

l 368765

И2

Составитель А.Черных

Редактор В.Петраш Техред И.Попович Корректор В.Бутяга

Заказ 284/45 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

)3035, Москва, Ж-35 Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г ° Ужгород, ул. Проектная,