Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества поверхностных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния аппаратурных шумов и помех . Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, индукционный преобразователь 2 для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель 3, блок 4 стробирования, управляемый фильтр 5 нижних частот, пороговый элемент 6 и первый счетчик 7 импульсов, а также последовательно соединенные нуль-орган 8, второй счетчик 9 импульсов и преобразователь код-напряжение 10. Вход нульоргана подключен к выходу блока стробирования , а выход преобразователя коднапряжение соединен с управляющим входом управляемого фильтра нижних частот. Результат контроля определяют в устройстве по значению числа выбросов ЭДС шумов Баркгаузена. Снижение уровня собственного шума достигается посредством снижения верхней частоты пропускания измерительного тракта пропорционально текущему значению частоты выбросов. 2 ил. Ж сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1415163 A (5g 1 G 01 N 27183

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4208061/25-28 (22) 11.03.87 (46) 07.08.88. Бюл. № 29 (71) Ижевский механический институт и

Муромский филиал Владимирского политехнического института (72) А. А. Штин, А. И. Соколик, М. В. Лопатин и В. В. Филинов (53) 620.179.14 (088.8) (56) Патент США № 3706028, кл. G 01 R 33/!2, !972.

Соколик А. И. и др. Метод неразрушающего контроля, использующий выбросы

ЭДС шумов Баркгаузена. Сб. Электромагнитные методы контроля качества материалов и изделий, ч. 11 Омск, 1983, с. 92-94. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольноизмерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества поверхностных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния аппаратурных шумов и помех. Устройство содержит последовательно соединенные источник переменного тока, ичдукционный преобразователь 2 для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель 3, блок

4 стробирования, управляемый фильтр 5 нижних частот, пороговый элемент 6 и первый счетчик 7 импульсов, а также последовательно соединенные нуль-орган 8, второй счетчик 9 импульсов и преобразователь код — напряжение О. Вход нульоргана подключен к выходу блока стробирования, а выход преобразователя код— напряжение соединен с управляющим входом управляемого фильтра нижних частот. Результат контроля определяют в устройстве по значению числа выбросов ЭДС шумов

Баркгаузена. Снижение уровня собственного шума достигается посредством снижения верхней частоты пропускания измерительного тракта пропорционально текущему значению частоты выбросов. 2 ил.

1415163

Формула изобретения

Изобретение относится к контрольно-из, мерительной технике и может быть использовано для неразрушаюшего контроля качества поверхностных слоев ферромагнитных изделий.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния шумов и помех.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для неразрушаюшего контроля ферромагнитных изделий; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняюшие принцип его ра; боты.

Устройство для неразрушаюшего контроля ферромагнитных изделий содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, индукционный преобразователь 2 для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель 3, блок 4 стробирования, управляемый фильтр 5 нижних частот, пороговый элемент 6 и первый счетчик 7 импульсов, а также последовательно соединенные нуль-орган 8, второй счетчик 9 импульсов и преобразователь 0 код — напряжение. Вход нуль-органа 8 подключен к выходу блока 4 стробирования, а выход преобразователя 10 код †напряжен соединен с управляющим входом управляемого фильтра

5 нижних частот.

Устройство работает следуюшим образом.

Выходной ток источника 1, протекая по обмотке возбуждения преобразователя 2, создает периодически изменяющееся магнитное поле с напряженностью Н (t), которое перемегничивает контролируемое изделие.

B измерительной обмотке преобразователя

2 индуцируется ЭДС шумов Баркгаузена е(t), которая усиливается усилителем 3, стробируется блоком 4 стробирования и через фильтр 5 поступает на вход порогового элемента 6. Пороговый элемент 6 преобразует выбросы ЭДС шумов Баркгаузена за уровень селекции, определяемый напряжением U, в последовательность импульсов равной амплитуды. Эта последовательность импульсов считывается первым счетчиком 7, по показаниям которого определяют результат контроля.

Наличие аппаратурных шумов и помех сушестзенно затрудняет точное измерение числа выбросов ЭДС шумов Баркгаузена.

Это обусловлено тем, что ЭДС шумов

Баркгаузена суммируется с собственными шумами измерительного тракта. При этом величина каждого из суммируемых процессов определяется различными причинами.

Для повышения достоверности контроля в устройстве использован тот факт, что текуший спектр ЭДС шумов Баркгаузена изменяется за период перемагничивания. Параметром, отражаюшим изменение ширины спектра ЭДС шумов Баркгаузена, является текушая частота выбросов сигнала за нулевой уровень селекции 1(o,t). В оги5

30 баюшей 1(О,t) при наличии шумов Баркгаузена фиг. 2 наблюдается провал, вызванный наложением отдельных импульсов

ЭДС шумов Баркгаузена. В отсутствие шумов Баркгаузена частота выбросов максимальна и определяется лишь собственным шумом измерительного тракта, величина которого пропорциональна полосе пропускания. Поскольку верхняя граница спектра регистрируемого сигнала уменьшается при наличии шумов Баркгаузена возможно снижение уровня собственного шума посредством снижения верхней частоты пропускания измерительного тракта. Для предотвращения искажения полезной информации эту частоту необходимо изменять пропорционально текущему значению частоты выбросов 1(О,t) .

При этом значение 1(o,t) формируется путем измерения среднего числа выбросов

ЭДС в течение строб-импульса. В случае малых интервалов осреднения частоту выбросов можно считать равной отношению числа выбросов к длительности строб-импульса.

Канал регулирования параметров фильтра 5 работает следующим образом.

Нуль-орган 8 выполняет функцию порогового элемента с нулевым уровнем селекции. Число выбросов ЭДС шумов Баркгаузена, считанное вторым счетчиком 9, преобразуется в аналоговую форму преобразователем 10 код †напряжен. Выходной сигнал преобразователя 10, пропорциональный текушей частоте выбросов ЭДС шумов Баркгаузена, поступает на управляющий вход фильтра 5, регулируя верхнюю границу его полосы пропускания.

Регулирование полосы пропускания измерительного тракта позволяет уменьшить влияние шумов и помех при регистрации числа выбросов за заданный уровень селекции. Кроме того, снижение полосы пропускания уменьшает случайную составляющую погрешности осреднения, обусловленную статическим разбросом регистрируемых выбросов.

Устройство для неразрушаюшего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, индукционный преобразователь для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель, блок стробирования, фильтр, пороговый элемент и первый счетчик, отлинаюи ееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшения влияния шумов и помех, оно снабжено последовательно соединенными нуль-органом, вход которого подключен к блоку стробирования, вторым счетчиком и преобразователем код — напряжение, фильтр выполнен с

1415163

Составитель И. Кесоян

Редактор Л. Гратилло Техред И. Верес Корректор 3. Лончакова

Заказ 3870/42 Тираж 847 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб.. д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, i.ë. Проектная. 4 управляемой верхней границей полосы пропускання, а его управляющий вход соедннен с выходом преобрвазователя код — напряжение.