Устройство для магнитошумовой структуроскопии

 

H. С. Казаков„В, А. Шахнин и А, С. Перев . с.(72) Авторы изобретения м*, »,, * * ."5-...

Омский политехнический институт (7!) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ

СТРУКТУРОСКОПИИ

Изобретение относится к средствам неразрушающего контроля ферромагнитных материалов и может быть. использовано в автоматическом контроле физико-механических свойств сталей.

Известно устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее посI ледовательно соединенные генератор тока низкой частоты, магнитошумовой преобразователь, фильтр вурхних частот, усилитель н,индикатор (11.

Устройство обладает низкой точностью контроля из-за отсутствия эталонного канала измерения.

Наиболее близким к предлагаемому."яв= ляется устройство для магнитошумовой структуроскопии. Устройство содержит генератор тока низкой частоты, последовательно соединенные измеритепьный, преобразователь, фильтр верхних частот, усилйтель н индикатор, эталонный канал, состоящий из последовательно соединенных эталонного преобразователя, фильтра верхних частот и усилителя (2 ).

Недостатки этого устройства — низкая чувствительность, обусловленная тем, что напряженность перемагничивающего поля постоянна и в большинстве измерений бу-„ ет отлична от оптимальной; необходимость

5 располагать эталон и контролируемый об-- разец с двух сторон первичного преобразователя, что не всегда возможно.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет высокой чувст о вительности устройства и расширение области его применения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором тока перемагничивания, один вход которого

t5 соединен с выходом генератора тока, а выход подключен к входам измерительного и эталонного преобразователей, пороговым блоком, вход которого соединен с выходом усилителя эталонного канала, а выход - к второму входу регулятора тока перемагничивания.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства для магнитошумовой струк04 где К 4, К т — величины постоянные;

Š— ЭДС шума на выходе усилителя 9, благодаря обратной связи с выхода усилителя 9 через пороговое устрой; ство на управляющий вход блока намагни- чивания будет также величина постоянная. Показания Ер индикатора 6 определяются от.

Ношением коэффициентов А< и А, характеризующих магнитошумовые свойства контролируемого образца и эталонного (не показаны), причем рабочий ток первичных преобразователей всегда будет близок к оптимальному из-за действия обратной связи.

Преимущества предлагаемого устройства перед известным следующие: более высокая чувствительность (при контроле внутренних напряжений чувствительность повышается в 3-4 раза), так как рабочий ток иэ-за наличия цепи обратной связи уменьшается до значения близкого к оптимальному„ отсутствует необходимость располагать эталон и контролируемый образец рядом, что не всегда возможно, например, при сравнительном контроле з 9702 туроскопии; на фиг. 2 и 3 — графики, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит измерительный канал, состоящий из последовательно соединенных генератора 1 тока низкой частоты, регулятора 2 тока намагничивания, измеритель преобразователя 3 с намагничивающей и измерительной обмотками, ВЧ фильтра 4, усилитель 5, индикатор 6,i эталонный канал, состоящий из последова- i0 тельно соединенных эталонного преобразователя 7 с намагничивающей и измерительной обмотками, ВЧ фильтра 8, усилителя 9 и порогового блока 10. Причем вход эталонного преббразователя 7 подклю- 5 чен к выходу регулятора 2 тока намагничивания, а выход усилителя 9 через пороговый блок 10 подключен к управляющему входу регулятора 2 тока намагничивания.

Первичный преобразователь 3 устанав= 20 ливается на контролируемом образце, эталонный преобразователь 7 — на эталонном.

Устройство работает следующим обра- зом.

Намагничивающий ток от генератора 1 25 тока низкой частоты поступает через регулятор 2 тока -намагничивания на преобразователи 3 и 7. ЭДС шума с выхода эталонного преобразователя 7 через ВЧ фильтр 8, усилитель 9 и пороговый блок

10 поступает на управляющий вход регулятора 2 тока намагничивания. При этом рабочий ток преобразователей 3 и 7 умень. шается до значения, при котором ЭДС шума эталонного образна на выходе усили35 теля 9 равна значению порогового напряжения, установленного на блоке 10. В этом случае чувствительность измерительного канала будет близка к мксимальной. Зависимость чувствительности ЭДС шума 5

40 к внутренним напряжениям от величины намагничиваюшего тока преобразователя изображена на фиг. 2. С уменьшением тока чувствительность ЭДС шума к внутренним напряжениям повышается. Такой же

45 характер имеет зависимость чувствительности ЭДС шума к структуре от тока намагничивания. ЭДС шума с выхода первичного преобразователя 3 через ВЧ фильтр

4 и усилитель 5 поступает на индикатор

6. Показания Ер индикатора будут опре50 делаться магнитошумовыми свойствами контролируемого образца и находятся в близкой к линейной зависимости от тока намагничивания (фиг. 3). Ток намагничивания из-за наличия обратной связи с выхо55 да усилителя 9 эталонного канала через пороговый блок 10 на регулятор 2 тока намагничивания будет тем меньше, чем лучше магнитошумовые свойства эталонного образца, т.е. показания Ер индикатора

6 будут определятьсч отношением магнитошумовых свойств контролируемого и эталонного образцов. Можно показать, что

Е зависит от ЭДС Е< шума контролируе-р мого образца и ЭДС Езт шума эталонного образца. Зависимость ЭДС Е,„шума от тока намагничивания 3,в достаточно широкой начальной области близка к линейной (фиг. 3). На основании этого

E А К 2, (1)

E эт = А2 Кэт. > (2) где А — коэффициент, характеризующии свойства контролируемого образца;

Ки - коэффициент передачи измерительного канала;

А — коэффициент, характеризующий свойства эталонного образца;

К вЂ” коэффициент передачи эталонного канала; — рабочий ток преобразователей 3 и 7.

Преобразователи 3 и 7подключены к регулятору тока намагничивания таким образом, чтобы токи преобразователей были равны. Подставив значение тока из (2:} в (1) получим

<0

Е = — — Е, (3)

А1

5 970204 6 различных участков одного образца, при лителя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, контроле крупногабаритных образцов или что, с целью повышения точности контропрн контроле изделий сложной формы; ля, оно снабжено регулятором тока пере1 устройство перестраивается при смене магничивания, один вход которого соедиэталонного образца на оптимальный режим, > нен с выходом генератора тока, а выход что позволяет использовать его в систе- подключен к входам измерительного и этамах автоматического контроля, лонного преобразователей, пороговым блс ком, вход которого соединен с выходом

4 усилителя эталонного канала, а выход - Ы ф о р м у л а и э о б р е т е н и я lo второму входу регулятора тока перемагнВчивания.

Устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее генератор тока низкой частоты, последовательно соединенные измерительный преобразователь, фильтр 1з верхних частот, усилитель и индикатор, эталонный канал, состоящий из последовательно соединенных эталонного преобразователя, фильтра верхних частот и усиИсточники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Патент ГДР М 94711., кл. Cj 01 27/72, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

М 670879, кл. (j 01М 27/86, 1979, (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8377/50 Тираж 887 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4