а
00 00 СП Изобретение относитс к измерени электрических и магнитных величин и может быть использовано дл контрол структуры и химического состав ферромагнитных материалов, а также дл измерени их динамической магни ной проницаемости и электропроводно ти, преимущественно тогда, когда требуетс измер ть относительное из менение этих параметров в процессе или в результате обработки контроли руемых изделий. Известны устройства дл испытани ферромагнитных материалов по измене нию их магнитной проницаемости и электропроводности, состо щие из наклонных преобразователей и эталон ного образца tH . Необходимость применени эталонного образца Явл етс недостатком устройства. Необходимость обработки двух сигналов ,Сот эталонного и конт ролируемого образцов усложн ет и увеличивает габариты устройства. Наиболее близким к изобретению вл етс устройство, в котором конт ролируемый участок издели вл етс частью магнитной цепи, когда он находитс вблизи зазора магнитопровода . Изкюнение магнитной проницаемости контролируемого материала приводит к изменению величины переменного магнитного потока в магнитной цепи, в частности, в магнитопро воде, вследствие чего измен етс электрический сигнал, индуцируемый магнитной цепью в измерительной катушке , установленной в зазоре магнитЪпровода . Устройство содержит два и -образных магнитных сердечнкка , соответствующие концы которых закреплены по одной линии с зазора ,ми , образу разомкнутую магнитную цепь, в которой возбуждают переменный магнитный поток. В указанных дву зазорах находитс катушка, причем магнитные потоки в обоих зазорах скомпенсированы и результирующа ЭДС катушки равна нулю. Контролируекый образец, приближаемый к одному из з зоров, нарушает компенсгщию магнитного потока, и в катушке возникает напр жение, завис щее от магнитных и электрических свойств контролируе мого материёша. Устройство, кроме того, содержит индикатор изменейий магнитного потока и блок обработки и индикации данных t21. Однако устройство имеет р д недостатков , снижающих его избиратель ную чувствительность к контролируемому параметру: наличие зазора в ма нитопроводе и зазоре между магнитопроводом и изделием приводит к умен шению -сигнала в катушке и уменьшени чувствительности устройства прибли . жение контролируемого издели к маг нитной цепи измен ет форму сигнала, его фазу и амплитуду. Информаци об этих изменени х заложена в полном Фурье-разложении действительной и минимальной частей сигнала. Таким образом, задача контрол становитс многопараметрово с огромным числом параметров, практически ограничиваютс регистрацией эффективного значени сигнала, что ведет к снижению чувствительности устройства, которое имеет место также потому, что величина регистрируемого сигнала сильно зависит от зазора между ним и изделием, формы изделй и его габаритов . Целью изобретени вл етс с повьоиение чувствительности устройства. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство, содержащее магнитопровод с намагничивающей обмоткой , индикатор изменений магнитного потока в магнитной цепи и блок обработки и индикации данных,введен ферромагнитный элемент установленный в магнитной цепи с возможностью изменени зазора, а индикатор изменений магнитного потока выполнен в виде преобразовател Баркгаузена, индуктивно св занного с ферромагнитным элементом. . На фиг. 1 изображена функциональна схема устройства с ферромагнитным элементом в виде пластины и св -. занного с ней преобразовател Баркгаузена накладного типа; на фиг.2то же, с ферромагнитным элементом в виде стержн и св занного с ним преобразовател Баркгаузена проходного типа} на фиг. 3 - экспериментальные зависимости интенсивности шума Баркгаузена в элементе магнитопровода из армко-железа от амплитуды переменного магнитного пол при различных чг стотах пёремагничивани . Устройство 0ИГ.1 и 2) состоит из разомкнутого магнитопровода 1, который за№лкаетс контролируемым изделием 2 и ферромагнитным элементом 3 магнитной цепи. В намагничивающую систему входит также нгилагничивающа обмотка 4, питаема от источника 5 переменного тока. Ферромагнитный элемент 3 установлен в магнитной цепи с возможностью изменени зазора. С ферромагнитньм элемент 1 3индуктивно св зан преобразователь б Заркгаузена, который может быть наклёшного 1фиг.1У или проходного (фиг.2) типов. Сигнал, возникающий в преобразователе 6, обрабатываетс и индицируетс в блоке 7 обработки и индикации данных. Устройство работает следук цим образом. . С помощью намагничивгиощей обмотки 4возбуждают в магнитной цепи переменный магнитный поток, в результате чего в ферромагнитном элементе 3 возникает шум Баркгауэена, которы убудет индуцировать в преобразовател 6 прток импульсов Баркгаузена, по параметрам которого суд т о свойствах контролируемого издели . В процессе контрол магнитной це пи, образуемой магнитопроводом 1, ферромагнитным элементом 3 и контролируемым изделием 2, под действие переменного тока в намагничивающей обмотке 4 возникает переменный магнитный поток. При изменении проницаемости или .электропроводимости контролируемого издели 2 измен етс магнитное сопротивление магнитной 1цепи, а следовательно, и величина магнитного потока. Дл ферромагнитного элемента 3 это равносильно . изменению амплитудйа внутреннего пол перемагничивани . При настройке уст ройства путе.м изменени величины зазора Л добиваютс , чтобы шум Варкгаузена в ферромагнитном элементе 3 дл любых значений проницаемости и электропроводности контролируемог издели 2 сохран лс в области линейной зависимости и амплитуды пол перемагничивани . Эта область соответствует участкам кривых (Оиг.з}, лежащих между пороговым полем возникновени шума Баркгаузена (точки , ... , У и максимумами шума { точки i , fi , ..., $в . Тогда при перемагничивании ферромагнитног , элемента 3 возникнут изменени инте ( зивности шума, пропорциональные изменению магнитного сопротивлени контролируемого участка издели . Как видно из фиг. 3, чувствительность интенсивности шум,а Баркгаузена к изменению пол , а значит и маг нитного сопротивлени KOHTpoJ HpyeMO го издели , очень велика в широком частотном интервале, которып можно мен ть путем изменени материала ферромагнитного элемента 3. Так, армко-железо имеет максимальную чувствительность на частотах 5080 Гц тогда как сплав Fe-6d-2y перемендюр - на частотах 14001600 Гц. Чтобы одновременно удовлетворить двум требовани м:перемагнитить контролируемое изделие 2 на заданном частном цикле / обычно близком предельной петле гистерезиса , а ферро- магнитный элемент 3 - полем, не, превышающим точку S, ферромагнитный элемент 3 устанавливают в магнитной цепи с возможностью изменени зазора д . Таким образом, настройка оптимальных режимов перемагничивани издели элемента 3 осуществл етс независимо путем изменени зазора, и амплитуды пол перемагничивани . Высока чувствительность устройства обусловлена специфической зависимостью параметров магнитного шу .ма ферромагнитного элемента 3, в частности его интенсивности,, от амплитуды переменного магнитного пол или амплитуды цеременного магнитного потока Сфиг.З) измен ющейс при изменении магнитной проницаемости и электропроводности контролируемого материсша . Особенность этой зависимости состоит в том, что в диапазоне быше порогового пол чувствительность интенсивности шума Баркгаузена к изменению амплитуды пол исключительно высока. Причем, на этом участке эта зависмость близка к линейной. Величина чувствительности зависит от частоту переменного пол , что дает дополнительную возможность управлени чувствительностью.Такой же эффект можно получить, мен материал ферромагнитного элемента.