SU1101764A1 - Устройство дл магнитошумовой структуроскопии - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТЪШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ, содержащее генератор тока, соединенный с намагничивающей обмоткой, расположенной на магнитопроводе. в зазоре которого размещен эталонный образец , первую обмотку регистрации, соединённую с блоком обработки, и индикатор, отличающеес  тем, что, с целью повышени  чувствительности , в него введена втора  обмотка регистрации, второй блок обработки и блок вычитани , блоки обработки выполнены в виде анализаторов спектра, магнитопровод выполнен-ф-образным, при этом нама гничивающа  обмотка расположена на его среднем стержне, перва  обмотка регистрации размещена в зазоре одного из боковых стержней, а эталонный образец расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  в зазоре второго бокового стержн  магнитопровода вместе с второй обмоткой регистраi ции, соединенной с входом второго анализатора спектра, а выходы (Л обоих анализаторов соединены с входами блока вычитани , выход которого соединен с индикатором.

Description

Изобретение относитс  к измерительной технике и может быть использовано дл  исследовани  физичес ких свойств материалов и изделий, их структуры и состава. Известно устройство дл  магнитных испытаний ферромагнитных материалов , содержащее намагничивающую обмотку и последовательно сое диненные обмотку регистрации, блок обработки и индикатор 1 . в тех случа х,когда относительные изменени  параметров шума Баркгаузена в материалах с разл1 чными структурами невелики, чу 1 ствительность этого устройства- недостаточна дл  достижени  надежного контрол . Известно устройство дл  магнитошумовой структуроскопии, содержащее намагничивающую обмотку, расположен ную на магнитопроводе, в зазорах которого размещены испытуемый и эта лонный образцы, обмотку регистрации расположенную стержн ми магни топровода, так что ее ось параллель на поверхности .образцов, и подключенную через блок обработки к индикатору 2j . Однако при указанном параллельном расположении измерительной кату ки и поверхностей образцов, сигнал, обусловленный скачками Баркгаузена, значительно сигнала, возникающего в катушке, когда ее ось перпен дикул рна поверхности. Это снижает отношение сигнал/помеха, а в р де случаев, например при контроле сла бощум пих материалов (сталь Р6М5, 40ХНМА) и др. , устройство оказываетс  непригодным из-за недостаточно чувствительности. Кроме того, из-за несовпадени  моментов возникновени  скачков Барк гаузена в эталонном и испытуемом образцах известное устройство по существу не  вл етс  дифференциальным , сигнал в нем сложным образом з висит от магнитных свойств образцов что затрудн ет выбор информативного параметра контрол . Это дополнительно снижает чувствительность устройст ва. Также устройство имеет слабую помехозащищенность из-за малости шумовых сигналов (на уровне нескольких микровольт), суммируемых в измерительной катушке. Цель изобретени  - повышение чувствительности устройства. поставленна  цель достигаетс  тем что в устройстве дл  магнитошумовой структуроскопии, содержащем.генератор тока, соединенный с намагничивающей обмоткой, расположенной на магнитопроводе, в зазоре которого размещен эталонный образец, первую обмотку регистрации, соединенную с блоком обработкиJи индикатор, введены втора  обмотка регистрации, второй блок обработки и блок вычитани , блоки обработки выполнень в виде анализаторов спектра, магнитопровод выполнен Ф-образным, при этом Н 1магничивающа  обмотка расположена на его среднем стержне, перва  обмотка регистрации размещена в зазоре одного из боковых стержней, а эталонный образец расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещени  в зазоре второго боко вого стержн  магнитопровода вместе с второй обмоткой регистрации. соединенной с входом второго анализатора спектра, а выходы обоих анализаторов соединены с входами блока вычитани  , выход КОТОРОГО соединен с индикатором. На Лиг.1 показано предлагаемое ycтpoйcтвo вариант с накладной дополнительной обмоткой регистрации/ на фиг.2 - то же. вариант с проходной дополнительной обмоткой регистрации; на фиг.З - зависимость интенсивности магнитного мума от величиНЫ .магнитного потока на участке маг-|нитопровода с испытуемым образцом, Устройство содержит генератор 1 тока, магнитопровод 2. намагничивающую обмотку 3, в зазоре магнитопровода размещен эталонный образец 4 с обмоткой 5 регистрации, испытуеюлй образец 6 с обмоткой 7 регистрации, выходы анализаторов 8 и 9 спектра соет динены с входами блока 10 вычитани , выход которого соединен с индикатором 11. Устройство работает следующим образом . Предварительно устанавливают в качестве образцов 4 и 6 образцы из материала в исходном состо нии апример, до термообработки и пе-ремещают образец 4 вплоть до полной компенсации сигнала на выходе блока 10. Рассмотрим теперь Ьеакцию устройства на закыкание магнитопровода 2 образцом 6, подвергнутым какому-либо воздействию, например термообработке . Учитыва  экспериментально установленный факт совместного изменени  магнитной проницаемости и интенсивности шумов Варкгаузена, допустим, что термообрабртка привела к увеличению- магнитной проницаемости и интенсивности шумов в образце 6. Тогда сигнсш в обмотке 7 возрастет с одной стороны за счет перераспределени  магнитного потока, создаваемого обмоткой 3 в стержн х магнитопровода 2, ас другой - за счет увеличени  интенсивности шума Баркгаузена в образце 6. Сигналы в обмотках 5 и 7 выдел ютс  анализатора ми 8 и 9 спектра, посто нна  времени которых значительно больше врег юни одного скачка. Анализаторы 8 и 9 спектра предварительно настраиваютс  на фиксированную частоту. Разность указанных сигналов формируетс  блоком 1О и поступает на индикатор 11.Таким образом, в предлагаемом устройстве, в отличие от известных, изменение Jвыxoднoгo сигнала св зано не только с интенсивностью шума Варкгаузена в испытуемом образце 6. но НС изменением его магнитной проницаемости, т.е. при том же воздействии на образец выходной сигнал в предлагаемом устройстве измен етс  в большей мере. Кроме того, в пред1лагаемом устройстве происходит

взаимна  компенсаци  помехонесущих составл ющих выходного сигнала, обусловленных сильной пространственной и временной коррел цией процессов перемагничивани  образцов 4 и б, что также способствует увеличению чувствительности.

Регулировка величины зазора магнитной цепи посредством перемещени  эталонного образца 4 позвол ет

обеспечить максимальную чувствительность из 1еритель 5ой схемы (блок 10 и индикатор 11) и всего устройства в целом, поскольку позвол ет проводить измерени  на крутом линейном

.участке характеристики (фиг.З).

Все это позволит повысить отношение сигнал/шум не менее чем на пор док , а чувствительность более чем в 2 раза.

У . л /

f f f

М /

у А / ж А

5Я

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ. содержащее генератор тока, соединенный с намагничивающей обмоткой, расположенной на магнитопроводе, в зазоре которого размещен эталонный образец. первую обмотку регистрации, соединенную с блоком обработки, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, в него введена вторая обмотка регистрации, второй блок обработки и блок вычитания, блоки обработки выполнены в виде анализаторов спектра, магнитопровод выполненф-образным, при этом намагничивающая обмотка расположена на его среднем стержне, первая обмотка регистрации размещена в зазоре одного из боковых стержней, а эталонный образец расположен с возможностью возвратно-поступательного перемещения в зазоре второго бокового стержня магнитопровода вместе с второй обмоткой регистра- _β ции, соединенной с входом второго <g анализатора спектра, а выходы * обоих анализаторов соединены с Г входами блока вычитания, выход ко- торого соединен с индикатором. ч

   Qtn.f