Устройство для магнитошумового контроля ферромагнитных материалов

 

(1167О879

ОП ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Соки Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 09.03.77 (21) 24 0196 13- 5 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (51) М. К..

G 01 N 27/86

Государственный комитет (53) УДК 621.317.04 (088.8) Опубликовано 30.06.79, Бюллетень ¹ 24

Дата опубликования описания 30.06.79 по делам изобретений открытий (72) Авторы изобретения

В. В. Попова и Л. В. Андрианова

Ростовский инженерно-строительный институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОГО КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНБ1Х МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области неразрушающего контроля параметров ферромагнитных изделий и может быть использовано в автоматическом контроле на предприятиях строительной, машиностроительной, металлургической и авиационной промышленностях.

Известно устройство для неразрушающего контроля параметров ферромагнитных материалов, содержащее магнитошумовые датчики и избирательные вторичные преобразователи (1).

Однако известное устройство не позволяет осуществлять измерения отдельных параметров стальных изделий с достаточной точностью.

Известно устройство для магнитных испытаний ферромагнитных материалов, содержащее генератор низкой частоты, маги итошумовой датчик, высокочастотный фильтр, широкополосный усилитель и индикатор, который позволяет судить о значении контролируемого параметра по интенсивности шумов Баркгаузена (2).

Недостатком известного устройства является влияние на точность измерения различных мешающих факторов, таких как изменения зазора температуры и структуры материалов.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что предлагаемое устройство имеет эталонный тракт, состоящий из последовательно соединенных эталонной измерительной катушки, широкополосного усилителя, высокочастотного фильтра, формирователя вектора алгебраических дополнений и одного !

О пз входов скалярного умножителя, выход которого подключен к индикатору, а другой вход — к выходу высокочастотного фильтра измерительного тракта.

На чертсже показана функциональная

15 схема прсдлагасмого устройства.

Оно состоит пз генератора низкой частоты 1, выход которого соединен с катушкой намагничивания 2. Магнитная цепь датчика содержит ферромагнитные стержни 3, 20 контролируемую 4 и эталонную 5 детали, на поверхности которых размещены измерительные катушки 6 и 7 измерительного и эталонного трактов.

Измерительный тракт состоит из после25 довательно соединенных измерительной катушки 6, широкополосного усилителя 8, высокочастотного фильтра 9 и одного из входов скалярного умножителя 10, а эталонный тракт, служащий для получения векто30 ра алгебраических дополнений, включает

670879 последовательно соединенные измерительную катушку 7, широкополосный усилитель

11, высокочастотный фильтр 12, формирователь вектора алгебраических дополнений

13 и другой вход скалярного умножителя 5

l0, выход которого соединен со входом индикатора 14.

Для проведения контроля магнитошумовой датчик устанавливают на контролируемую деталь 4. С другой стороны датчика 10 размещают эталонную деталь 5. Деталь 4 перемагничивают током низкой частоты от генератора 1.

В результате возникновения в контролируемой и эталонной деталях скачков Барк- 15 гаузена в измерительных катушках 6 и 7 обоих трактов наводится ЭДС, которая преобразуется измерительным и эталонным трактами. В каждом тракте сигнал проходит через свой широкополосный усилитель 2О

8 или 11 соответственно, высокочастотный фильтр 9 или 12 соответственно, служащий для подавления дискретных низкочастотных составляющих и выделяющий необходимое количество информативных частот, с выхода высокочастотного фильтра 12 в эталонном тракте сигнал поступает на формирователь алгебраических дополнений 13, с выхода которого сигнал подается на один вход скалярного умножителя 10, а на другой его вход поступает сигнал с выхода измерительного тракта.

Считая выходной сигнал U измерительного тракта после усиления и фильтрации линейной функцией измерения контролируемых и мешающих факторов, решают систему линейных уравнений относительно контролируемого параметра по формуле

У Ау

40 где U — сигнал на выходе измерительного тракта с размерностью, равной количеству неизвестных;

А; — вектор алгебраических дополне- 45 ний той же размерности, что и соответствующий контролируемый параметр;

Х; — величина контролируемого параметра;

Л вЂ” главный определитель системы.

В скалярном умножителе 10 осуществляется схемная реализация уравнения и нахождения его решений, на выходе скалярного умножителя 10 с помощью индикатора 14 регистрируют соответствующую контролируемую величину.

Введение эталонного тракта и скалярного умножителя выгодно отличает предлагаемое изобретение от прототипа, так как исключается влияние различных мешающих факторов (зазор, температуры, структурных флуктуаций и т. д.) на точность измерения. В результате повышается точность и качество контроля, что в конечном счете приводит к повышению надежности изделий в эксплуатации.

Формула изобретения

Устройство для магнитошумового контроля ферромагнитных материалов, содержащее измерительный тракт, состоящий из последовательно соединенных генератора низкой частоты, намагничивающей и измерительной катушек магнитошумового датчика, высокочастотного фильтра, широкополосного усилителя и индикатора, о тл ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него введен эталонный тракт, включающий последовательно соединенные эталонную измерительную катушку, широкополосный усилитель, высокочастотный фильтр и формирователь вектора алгебраических дополнений, выход которого подключен к одному из входов скалярного умножителя, к другому входу которого подключен выход высокочастотного фильтра измерительного тракта, а выход скалярного умножителя соединен с индикатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР Хе 94711, кл. G 01 N 27/86, 1974.

2. Патент ГДР М 71635, кл. G 01 N

27/86, 1970.