Устройство для контроля поверхностныхслоев ферромагнетиков

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических т еслублик о>842554

1 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 200/79 (21) 2809651/25-28

Р )М. Кл. с присоединением заявки М (23) Приоритет

G 01 М 27/82

Государственный «онмтет

СССР по äåëàí изобретений

N открытий

Опубликовано З00 81. Бюллетень N9 24 (5З) УДК Ы0.1И.. 14 (088. 8) Дата опубликования описания 3006,81

Ижевский механический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ

ФЕРРОИАГНЕТИКОВ

Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано для исследования физикомеханических и физико-химических свойств поверхностных слоев материа лов.

Известно устройство для контроля поверхностных слоев ферромагнетиков, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь, фильтр верхних частот, усилитель, амплитудных селектор и оконечный блок и сое. диненные последовательно анализатор спектра, детЬктор, интегратор и дели« тель напряжения, включенные между вы« тз ходом усилителя и управлякщим входом амплитудного селектора 11 .

Недостатком данного устройства является низкая точность из-за влияния мааающих факторов.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля поверхностных

„слоев ферромагнетиков, содержащее генератор, соединенные последователь- > но усилитель мощности, индукционный преобразователь и усилитель и соединенные последовательно детектор, первый фильтр низких частот и двухкоординатный индикатор (21.

Недостатком .данного устройства является то, что при контроле изделий влияние мешающих факторов оказывает значительное влияние на амплитуду импульсов ЭДС скачков Баркгаузена. Это приводит к тому, что огибающая пачки импульсов изменяется и не может .являться достоверным критерием качества изделия, что снижает точность контроля °

Цель изобретения — повьтаение точ- ности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сумматором, включенным между выходом генератора входом усилителя мощности, режекторным фильтром, включенным между выходом усилителя и входом детектора, вторым фильтром низких частот, вход которого соединен с выходом детектора, соединенными последовательно третьим фильтрсм низких частот, выход которого соединен со вторым входом двухкоординатного индикатора, управляемым усилителем, управлякщий вход которого соединен с выходом второго фильтра низких частот, и управляемим фаэовращателем, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а такие измерителем сдвига фаз, первый и вто842554 рой входы которого соединены с генератором и выходом третьего фильтра низких частот, а выход — со входси управления управляемого Фаэовращателя.

На чертеже представлена блок-схе- 5 ма .устройства.

На чер еже представлена блок-схема устройства.

Оно содержит соединенные последовательно генератор 1, сумматор 2, уси-10 литель 3 мощности, индукционный преоб-. разователь, состоящий из перемагничивакщей и измерительной .обмоток 4 и 5, усилитель 6, режекторный фильтр 7, детектор 8,. первый фильтр 9 низких частот и двукоординатный индикатор 10. 5

К выходу детектора 0 подключен второй фильтр 11 низких частот, а к выходу усилителя 6 подключены соединенные последовательно третий фильтр 12 низких частот, выход которого соеди- 20 нен со вторым входом двухкоординатного индикатора 10, управляемый усилитель 13, управляющий вход которого соединен с выходом второго фильтра 11 низкой частоты, и управляемый Фазо- 25 вращатель 14, выход которого соединен со вторым входом сумматора 2, а также измеритель 15 сдвига фаз, входы которого соединены с выходами генератора 1 и третьего Фильтра 12 низких частот, а выход соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя 14.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1, сумматор 2, усилитель 3 мощности и перемагничивающая обмотка 4 перемагничивают Ферромаг- . нитное изделие (не показано) . В измерительной обмотке 5 преобразователя наводится ЭДС, которая предста- 40 вима суммой полезного сигнала (импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена) и помехи (детерминированная ЭДС, дискретный спектр которой в 80-100 раз превьа ает частоту перемагничивания). 45

С измерительной обмотки 5 сигнал через усилитель 6 подается на третий

Фильтр 12 низкой частоты, частота среза. которого выбрана такой, чтобы

ЭДС от

Баркгауэена а зйделить детерминированную ЭДС помехи (частота среза третьего фильтра 12 низких частот в 30-100 раз выше частоты генератора ф Третий Фильтр 12 низкой частоты, управляемый усилитель 13 с изменяеьым коэффициентом усиления, управляеьый фазовращатель 14, измеритель .15 сдвига фаз и сумматор 2 образуют обратную связь и задают такой . режим перемагничивания, при котором ф) напряжение детерминированной помехи, т.е. напряжение на выходе третьего фильтра 12 низкой частоты поддерживается постоянной амплитуды синусо идальной формы и частоты, равной частоте синусоидаль ного напряжения на выходе генератора 1. ЭДС, которая наводится в измерительной обмотке 5, в этом случае представлена суммой полезного сигнала (ЭДС от скачков

Баркгауэена ) и помехи (синусоидального напряжения) . Функционирование обратной связи обеспечивает измеритель 15 сдвига фаз, который с помощью фазовращателя 14 устраняет возникающие .сдвиги фазы напряжения с выхода третьего фильтра 12 низких частот относительно напряжения с генератора 1.

Режекторный фильтр 7, настроенный на частоту генератора 1, подавляет синусоидальную ЭДС помехи, наведенную в измерительной обмотке 5, и выделяет импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена. Импульсы ЭДС от скачков Баркгауэена через детектор 8 поступают на первый фильтр 9 низкой частоты, постоянная времени которого выбрана такой, что двухкоординатный индикатор 10 регистрирует огибающую потока импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена. По данной огибающей проводится визуальный контроль.

При воздействии мешающих Факторов, например при изменении воздушного зазора между преобразователем и поверх ностью иэделия, изменяется режим перемагничивания изделия, что приводит к изменению амплитуды импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена. В этом случае с детектора 8 через второй фильтр 11 низкой частоты на управляющий вход управляемого усилителя 13 поступает сигнал, который изменяет коэффициент усиления обратной связи. Постоянная времени второго фильтра 11 низкой частоты выбрана такой, что на управлякщий вход управляемого усилителя .13 подается напряжение, пропорциональное среднему значению импульсов ЭДС от скачков Баркгауэена эа период перемагничивания. Таким образом, несмотря на воздействие мешающих факторов, обратная связь поддерживает нф выходе второго Фильтра 11 низкой частоты неизменным среднее значение им- пульсов ЭДС от скачков Баркгаузена за период перемагничивания. При этом высокочастотные нелинейные искажения, которые из-за изменения режима перемауничивания могли бы быть наведены в измерительной обмотке 5 и впоследствии исказить .результаты контроля, отсутствуют ввиду того, что с помощью обратной связи одновременно поддерживается синусоидальное напряжение помехи на выходе усилителя 6.

Формула изобретения

УстройсТво для контроля поверхностных слоев Ферромагнетиков, сбдержащее

842554

Составитель Ю. Глазков

Техред : С.Иигунова Корректор Е.Рашко

Редактор Т.Портная

Заказ 5069/47 Тираж 907 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва,.Х(-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", r. Ужгород,.уд. Проектная, 4 генератор, соединенные последовательно усилитель мощности, индукционный преобразователь и усилитель, и соединенные последовательно детектор, первый фильтр низких частот и двухкоординатный индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено сумматором, включенным между выходом генератора и входом усилителя мощности, режекторным фильтром, включенным между выходом усилителя и входом детектора, вторым фильтром низких частот, вход которого соединен с выходом детектора, соединенными последовательно третьим фильтром низких частот, выход которого соединен со вторым входом двухкоординатного индикатора, управляемым усилителем, управляющий вход которого соединен с выходом второго фильтра низких частот, и управляемым фаэовраща» телем, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а также измерителем сдвига фаз, первый и второй входы которого соединены с генератором и выходом третьего фильтра низких частот, а выход — со входом управления управляемого фазовращателя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 557335, кл. С 01 R 33/12, 1975.

2. Барсуков В.К., Ломаев Г.B. u

Иерзляков D.Н. Контроль параметров !

5 ферромагнитных материалов методом магнитных шумов. - "Дефектоскопия", 1973, Р 6 (прототип).