Устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов

 

/ .;С .<..1и;п нт," .

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

„„F49729

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 17.10.75 (21) 2182173/28 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.03.77. Бюллетень ¹ 9 (45) Дата опубликования описания 16.05.77. (51)М.Кл з 601 N 27 72

ФЬеударственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 620.191 (088.8) оо делам изобретений в открытий (72) Авторы изобретения

В. Г. Пустынников, В. И. Медведев, В. М. Васильев, А. В. Попов, В. А. Ткаченко и Б. И. Морозов

Ростовский-на-Дону институт сельскохозяйственного машиностроения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ

СТРУКТУРОСКО П И И

ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля и может быть использовано в металлургической, приборостроительной и авиационной промышленности.

Известен метод магнитошумовой дефектоскопии, основанный на измерении магнитных шумов (скачков Баркгаузена) при перемагничивании контролируемых образцов (1).

Однако этот метод не обладает достаточной точностью измерения.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному изобретению является устройство для неразрушающего магнитошумового контроля параметров ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор, магнитоиндукционный преобразователь, фильтр, усилитель и оконечный блок, который позволяет судить о значении контролируемого параметра по интенсивности шумов Баркгаузена (2).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения ввиду действия различных мешающих факторов: изменения зазора между датчиком и контролируемым образцом, температуры образца, коэффициента усиления измерительной схемы и интенсивности шумов Баркгаузена.

Целью изобретения является повышение точности измерения. Для достижения поставленной цели устройство снабжено амплитудным селектором, включенным между выходом усилителя и входом оконечного блока, и последовательно соединенными анализатором спектра, детектором, интегратором и делите5 лем напряжения, включенными между вторым выходом усилителя и вторым входом амплитудного селектора.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — кривые распределения скач10 ков Баркгаузена по амплитудам.

Блок-схема устройства содержит генератор

1 инфранизкой частоты, выход которого соединен с перемагничивающей катушкой магнитоиндукционного преобразователя 2 накладного пли проходного типа. Измерительная катушка преобразователя 2 через фильтр 8 высокой частоты подключена к входу широкополосного усилителя 4, первый выход которого через амплитудный селектор 5 соединен с первым вхо20 дом оконечного блока 6 (например, счетчика импульсов). Второй выход усилителя 4 через последовательно соединенные анализатор 7 спектра, детектор 8, интегратор 9 и делитель напряжения 10 подключен к второму входу

25 амплитудного селектора 5.

На фиг. 2 кривая 11 характеризует исходное состояние образца, кривая 12 — распределение скачков, измененное под действием меЗО шающих факторов, и кривая 18 — распреде549729 ление скачков, соответствующее изменению структуры ферромагнитного образца.

Введение дополнительного соединения из элементов 7 — 10 устраняет влияние мешающих факторов, в связи с чем устройство реагирует только на изменение распределения доменов по объемам вследствие изменения структуры ферромагнетиков (на фиг. 2, кривые 11, 18) и совершенно не реагирует на пропорциональное изменение амплитуд всех скачков Баркгаузена (фиг. 2, кривые 11, 12), так как изменение амплитуд всех скачков Баркгаузена учитывается соответствующим изменением порога селекции оконечного блока б.

Устройство работает следующим образом.

Ток генератора 1 питает магнитоиндукционный преобразователь 2, который перемагничпвает контролируемое изделие полем инфранизкой частоты (например, 0,1 Гц), а возникающие вследствие необратимых процессов перемагничивания скачки намагниченности наводят в измерительной катушке магнитоиндукционного преобразователя 2 скачки э. д. с.

Баркгаузена, которые через последовательно соединенные фильтр 8, подавляющий гармоники перемагничивающего сигнала, усилитель

4 и амплитудный селектор 5 подаются на оконечный блок б, и тот регистрирует их количество за определенное время. На другой вход амплитудного селектора 5, задающий уровень срабатывания оконечного блока б, подается сигнал, пропорциональный спектральной плотности мощности магнитного шума на заранее выбранной частоте, с выхода усилителя 4, через анализатор 7 спектра, детектор 8, интегратор 9 и делитель напряжения 10.

Экспериментальные исследования показа5 ли, что устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов позволяет повысить точность измерений в 5 — 6 раз по сравнению с известными.

10 Формула изобретения

Устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генера15 тор, магнитоиндукционный преобразователь, фильтр, усилитель и оконечный блок, отл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено амплитудным селектором, включенным между выходом усилителя

2О и входом оконечного блока и последовательно соединенными анализатором спектра, детектором, интегратором и делителем напряжения, включенными между вторым выходом усилителя и вторым входом амплитудного селек25 тора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Сб. ч. II «Доклады первой всесоюзной межвузовской конференции по электромагнитным методам контроля качества материалов и изделий», М., 1972 r., стр. 191 — 192.

2. Патент ГДР 71635, кл. 42 К,, 46/03 от

04.1970 (прототип).

549729 т и Г 1

Фиг. Г

Составитель А. Матвеев

Техред И. Карандашова Корректор В. Гутман

Редактор Е. Меньшова

Тип. Харьк, фил. пред. «Патент»

Заказ 216/509 Изд. № 452 Тираж 1054 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5