CS258958B1 - Zapojení pro nedestruktivní kontrolu atrukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů - Google Patents

Abstract

Zapojení pro nedestruktivní kontrolu atrukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů sestává z usměrňovače (1), jehož výstup je napojen napájecím přívodem (8) na vstup zdroje (2) magnetizace, na napájecí vstup zesilovače (4) a na napájecí vstup můstkového detektoru (6). Výstup můstkového detektoru (6) je pracovním přívodem (7) napojen na pracovní vstup usměrňovače (1). Výstup zdroje (2) magnetizace je napojen na vstup měřicí sondy (3), jejíž výstup je připojen na pracovní vstup zesilovače (4), jehož první výstup je spojen s pracovním vstupem můstkového detektoru (6) a do tohoto spojení je napojen výstup z tvarovacích obvodů (5), na jejichž vstup je připojen druhý výstup zesilovače (4), Zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů je využitelné ve strojírenství a výzkumných ústavech, zabívajících se strukturně-meohanickými vlastnostmi feromagnetických materiálů.

Description

Vynález se týká zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů.

Současně používané kontrolní metody strukturně-mechanických vlastností převážně používají sinusové střídavé magnetizace, při které se uplatňují jako hodnotící parametr především vliv permeability nebo vodivosti. Dále je využíváno i stejnosměrné magnetizace, jež umožňuje vyhodnocovat u zkoušených materiálů vlivy související se změnou remanence nebo koercitivní síly. Jsou známy metody, které využívají současné působení stejnosměrné i střídavé magnetizace, přičemž některý fyzikální parametr je převeden na elektrické napětí, které slouží vyhodnocení nebo se využívá vyhodnocování obsahu lichých harmonických násobků základní magnetizační frekvence. Rozsah informací o materiálu uvedenými způsoby magnetizování a vyhodnocování omezuje funkční závislost mezi způsobem magnetizace a příslušnou fyzikální veličinou, charakterizující strukturu a její vlastnosti, hloubka vniku pole do zkoušeného materiálu a kvalita zkoušeného povrchu materiálu, například hrubý nebo okujený povrch. Způsobu vyhodnocování elektric· kých kmitů podle vynálezu, vznikajících při pulsní magnetizaci zatím v nedestruktivní kontrole použito nebylo.

Uvedené nedostatky odstraňuje zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že sestává z usměrňovače, jehož výstup je napojen napájecím přívodem na vstup zdroje magnetizace, na napájecí vstup zesilovače a na napájecí vstup můstkového detektoru, jehož výstup je pracovním přívodem napojen na pracovní vstup usměrňovače, přičemž výstup zdroje magnetizace je napojen na vstup měřicí sondy, jejíž výstup je připojen na pracovní vstup zesilovače, jehož první výstup je

258

- 2 spojen s pracovním vstupem můstkového detektoru a do tohoto soojení je uaDojen výstup z tvarovacích obvodů, na jejichž vstup je připojen druhý výstup zesilovače.

Výhody zapojení podle vynálezu vyhodnocováním zákmitů vzniklých při pulsní magnetizaci souvisí s délkou trvání zákmitu, jež představuje zlomek doby mezi dvéma přivedenými impulsy. Pomocí zesilovače a jeho obvodů lze pro vyhodnocení zákmitu využít prakticky celý čas mezi dvěma následujícími pulsy. Tím se dosáhne vyššího účinku v obsahu získaných informací z elektrického zákmitu. Proti stávajícímu vyhodnocování poskytuje informace jak o změnách souvisejících se změnou relativní permeability a vodivosti, tak i změn, které jsou ovlivněny koercitivní silou nebo remanencí měřeného materiálu.

Vynález a jeho účinky jsou blíže vysvětleny v popise, příkladu jeho provedení podle přiloženého výkresu, který znázorňuje schematicky blokové zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů podle vynálezu.

Zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů podle vynálezu sestává z usměrňovače 1, jehož výstup je napojen napájecím přívodem 8 na vstup zdroje 2 magnetizace, na napájecí vstup zesilovače 4 a na napájecí vstup’můstkového detektoru 6. Výstup můstkového detektoru 6 je pracovním přívodem J napojen na pracovní vstup usměr novace 1. Výstup zdroje 2 magnetizace je napojen na vstup měřící sondy 2, jejíž výstup je připojen na pracovní vstup zesilovače

4. První výstup zesilovače 4 je spojen s pracovním vstupem můstkového detektoru §_ a do tohoto spojení je napojen výstup z tvarovacích obvodů 2, na jejichž vstup je připojen druhý výstup zesilovače 4.

Napájíme-li měřící sondu 2 obdélníkovým-magnetizačním kmitočtem ze zdroje magnetizace 2, vznikají při sestupné a vzestupné hrané pulsy nesoucí informaci o strukturně-mechanických vlastnostech zkoušeného materiálu. Jejich efektivní plocha, délka

- 5 258 958 trvání i průběh nejsou vhodné pro přímé vyhodnocení v zesilovači. Proto je zesilovač £ vybaven zpětnovazebními korekčními i tvarovacími obvody jj, které zesílený puls přivedou znovu na vstup zesilovače 4 s časovým zpožděním. Tento cyklus se několikrát opakuje, přičemž stabilitu zesilovače 4 a délku.trvání určuje záporná zpětná vazba. Opakovači frekvenci určují RC konstanty obvodů, které současně velmi účinně potlačují vlastní magnetizační frekvenci· Vhodná kombinace kladné a záporné vazby spolu s vhodně volenými časovými konstantami umožní pracovní režim zesilovače 4, který mezi jednotlivými přiváděnými impulsy pracuje s proměnným ziskem. Výsledný signál tvaru sinusovky s exponenciálně klesající amplitudou je přiveden na lineární můstkový detektor 6 s kompenzací a měřidlem. Toto přiváděné napětí je po usměrnění v usměrňovači 1 srovnáváno se ‘stabilizovaným napětím, tak zvaným elektrickým etalonem.

Činnost zapojení podle vynálezu probíhá tak, že ze zesilovače, který pracuje s proměnným ziskem v časovém úseku mezi dvěma přiváděnými impulsy a vhodnou kombinací tvarovacích obvodů, zpětné vazby a časové konstanty RC členu je impuls převeden na sinusové naoětí s přibližně exponenciálně klesající amplitudovou charakteristikou. Frekvenci a délku trvání těchto kmitů určuje časová konstanta obvodů. Vstupní obvody i další korečkční členy zesilovače mají volenou přenosovou charakteristiku tak, aby vlast ní kmitočet magnetizace byl dostatečně potlačen. Takto získané napětí je přivedeno na lineární detektor s kompenzačními obvody a vyhodnoceno běžným způsobem. Registrované změny napětí odpovídají rozdílným struktumš-mechanickým vlastnostem zkoušených materiálů při nedestruktivní kontrole·

Využití zapojení podle vynálezu se předookláda při Kontrole materiálových záměn, tepelného zpracování, geometrických rozměrů, povrchových vrstev a necelistvostí za předpokladu impulsní magnetizace, která má oproti běžným metodám celou řadu předností, zvláště ve strojírenství, hutnictví, energetice a vyzxumných ústavech, jež se kontrolou strukturně-mechanických vlastností feromagnetických·materiálů zabývají.

Claims (1)

1. Zapojení pro nedestruktivní kontrolu strukturně-mechanických vlastností feromagnetických materiálů, vyznačující se tím, že sestává z usměrňovače /l/> jehož výstup je napojen napájecím přívodem /8/ na vstup zdroje /2/ magnetizace, na napájecí vstup zesilovače /4/ a na napájecí vstup můstkového detektoru /6/, jehož výstup je pracovním přívodem /7/ napojen na pracovní vstup usměrňovače /1/, přičemž výstup zdroje /2/ ma^netizace je napojen na vstup měřící sondy /5/, jejíž výstup je připojen na pracovní vstup zesilovače /4/, jehož první výstup je spojen s pracovním vstupem můstkového detektoru /6/ a do tohoto spojení je napojen výstup z tvarovacíoh obvodů /5/, na jejichž vstup je připojen druhý výstup zesilovače /4/.