SU1146589A1

SU1146589A1 - Device for non-destructive checking of ferromagnetic articles

Info

Publication number: SU1146589A1
Application number: SU823527343A
Authority: SU
Inventors: Виктор Егорович Шатерников; Александр Александрович Штин; Владимир Викторович Филинов; Алексей Иванович Соколик
Original assignee: Всесоюзный заочный машиностроительный институт; Ижевский механический институт
Priority date: 1982-12-21
Filing date: 1982-12-21
Publication date: 1985-03-23

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРШАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, элект- рсжагнитный преобразователь И:усшпГ тёль, последовательно соединенные аналоговый ключ, блок анализа и индикатор , а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные-между выходом источника переменного тока и управл ющим входом аналогового ключа, отличающеес тем что, с целью повьвпени чувд:твительности контрол , оно снабжено ограничителем , включеннсм между выходом усилител и сигнальны 4 входом аналогового клоча, последовательно соединенными в,тор№1 ждущим мультивибратором , счетчиком импульсов и блоком пам ти включенными между выходом первого ждущего мультивибратора и входом блоки анализа, и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напр жени , включенными ме ;ду вторьм выходом порогового элемента и его.вторым входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогб вого ключа, а второй выход нуль-органа - с втбрю входом блока пам ти. 4 О) СП 00 со н A DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE MONITORING OF FERRESHAGNETIC PRODUCTS, containing a series-connected AC source, an electro-magnetic converter AND: a USG body, an analog key connected in series, an analyzer unit and an indicator, as well as a serially connected threshold element and a waiting multivibrator connected in between an output source and an output source, between a source and an output multivibrator, connected to an output source and an output multivibrator. and the control input of the analog key, characterized in that, in order to increase the sensitivity of the control, it is provided with a limiter, switched on Between the output of the amplifier and the signal 4 analogue input inputs, serially connected to, torus 1 with a waiting multivibrator, a pulse counter and a memory unit connected between the output of the first multivibrator standby and the input analysis units, and serially connected zero-organ and linear voltage generator connected between the second output of the threshold element and its second input, the second input of the pulse counter is connected to the output of the analogue key, and the second output of the zero organ to the input of the memory unit. 4 O) SP 00 with n

Description

Фиг.11

Изобретение относитс к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано дл контрол физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов.The invention relates to non-destructive testing and can be used to control the physicomechanical properties of products made of ferromagnetic materials.

Известно устройство дл неразру. шакицего контролй ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединённые источник переменного тока, электромагнитный преобразователь , широкополосный усилитель, амплитудный селектор и счетчик импульсов A device is known for nesrau. Controls of ferromagnetic products containing a series-connected AC source, an electromagnetic transducer, a broadband amplifier, an amplitude selector and a pulse counter

Недостаток данного устройства состоит н низкой чувствительности контрол , что св зано с измерением средней за период частоты Шумов Баркгаузена без учета их интенсивности.The disadvantage of this device consists of a low sensitivity of the control, which is connected with the measurement of the average frequency of the Barkhausen Noise for the period, regardless of their intensity.

Наиболее близким к изобретению по технической сзпцности вл етс устройство дл неразрушающего контрол ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь, усилитель, аналйговьй ключ, блок анализа и индикатор , последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор , включенные между выходом источника переменного тока и управл ющим входом аналогового ключа 2}.The closest to the invention in technical terms is a device for non-destructive testing of ferromagnetic products, containing series-connected AC source, electromagnetic converter, amplifier, analog key, analysis unit and indicator, series-connected threshold element and standby multivibrator connected between the AC source output. and control input of an analog switch 2}.

Однако известное устройство не обладает требуемой чуствительностыо контрол , так как измер ема текуща мощность шумов Варкга ена в большинстве случаев слабо коррелирует с изменением контролируемого параметра However, the known device does not possess the required sensitivity of the control, since the measured current power of the Warkg en noise in most cases weakly correlates with the change in the monitored parameter

Цель изобретени - повышение чувствительности контрол .The purpose of the invention is to increase the sensitivity of the control.

Поставленна цель достигаетс тем что устройство дл неразрушающего контрол ферромагнитных изделий, содержшцее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь и усили тель, последовательно соединенные аналоговъй ключ, блок анализа и индикатор , а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные между выходом источника переменного тока и управл ющим входом аналогового клоча, снабжено ограничителем, включенньы между выходом усилител и сигнальным входом аналогового кш)ча, последовательно соединенными вторив ждущим мультивибраторе, счетчиком импульсов и блоком пам ти, включенным между вькодом первого ждущего мультивибратора и входом блока анализа , и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напр жени , включенными ме зду вторым выходом порогового элемента и его вторьм входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогЬвого ключа, а второй выход нуль-органа - с вторым входом блока пам ти.The goal is achieved by the fact that a device for non-destructive testing of ferromagnetic products, containing a series-connected AC source, an electromagnetic converter and an amplifier, a series-connected analog key, an analysis unit and an indicator, as well as a series-connected threshold element and a waiting multivibrator, are connected between the AC source output current and control input of an analog shred, equipped with a limiter, included between the amplifier output and the signal input an analog cc) serially connected in a second standby multivibrator, a pulse counter and a memory unit connected between the code of the first standby multivibrator and the input of the analysis unit, and the series-connected zero-organ and linear voltage generator included in the second output of the threshold element and its second input, the second input of the pulse counter is connected to the output of the analog key, and the second zero-organ output is connected to the second input of the memory block.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов .FIG. 1 shows a block diagram of the device; in fig. 2 - signal plots.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 пере менного тока, электромагнитный преобразователь 2, усилитель 3. ограничитель 4, аналоговый ключ 5, счетчик 6 импульсов, блок 7 пам ти, цифроаналоговьй преобразователь 8, вл кицийс блоком анализа и индикатор 9, последовательно соединенные пороговый элемент 10, первый ждущий мультивибратор 11 и второй ждущий мультивибратор 12, включенные между выходо источника 1 переменного тока и вторым входом счетчика 6 импульсов, последовательно соединенные нуль-орган 13 и генератор 14 линейного напр жени , включенные меаду вторым выходом порогового элемента 10 и его вторым входом, причем второй выход первого ждущего мульт шибратора 11 соединен с управл ющим входом аналогового юпоча 5, а второй выход нуль-органа 13 соединен с вторьм входом блока 7 пгш ти.The device contains series-connected alternating current source 1, electromagnetic converter 2, amplifier 3. limiter 4, analog switch 5, pulse counter 6, memory block 7, digital-analog converter 8, analysis unit with indicator 9, serially connected threshold element 10 the first standby multivibrator 11 and the second standby multivibrator 12 connected between the output of the AC source 1 and the second input of the counter 6 pulses, connected in series the zero-body 13 and the generator 14 line th voltage included Mead second output of the threshold element 10 and its second input, the second output of the first monostable mult shibratora 11 is connected to a control input of the analog yupocha 5, and the second output zero-body 13 is connected to an input unit 7 vtorm pgsh minute.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Источник 1 переменного тока питает обнотку перемагничивани электромагнитного преобразовател 2. В переменное магнитное поле 15 индукционного преобразовател 2 помещают контролируемое изделие (не показано При этом в измерительной обмотке электромагнитного преобразовател 2 индуцируютс шумы 16 Баркгаузена, которые усиливаютс усилителем 3. Ограничитель 4 преобразует случай1ШЙ сигнал от шумов 16 в последовательность импульсов t7 равной величины . В пороговом э пёненте 10 происходит сравнение сигнала источника 1 переменного тока U (t) и генератора 14 линейного напр жени U(t). При Uv(t) U,(t) пороговый элемент 10 запускает первьй ждущий мультивибратор 11, на выходе которого по вл етс строб-импульс 18 определенной длительности t , замыкающий аналоговый ключ 5. Счетчик импульсов измер ет частоту следовани сигналов 19 шумов Баркгаузена за врем 5 . Сброс счетчика 6 и передача информации в блок 7 пам ти осуществл етс поступакмцим с выхода второго ждущего мультивибратора 12 импульсом 20f передний ( которого синхронизирован с задним фронтом импульса 18 таким образом, что окончание импульса 13 вызывает по вление импульса 20, Положение строб-импульса 18 относительно пол перемагничивани tJ (t) мен етс от цикла к циклу, вследствие изменени величины сигнала U(t) Скорость изменени сигнала U (t выбрана на 2-3 пор дка меньше скорос ти изменени сигнала U (-t), что вместе с выбранной длительностью строб-импульса обеспечивает полно заполнение импульсами длительности Т восход щего (или ни«зсод щего) участка пол леремагничивани U(t) длительйость которого равна Т/2, где Т - период пол перемагничивани . TaKi&f образом, блок 7 регистрирую ет текущую частоту следовани шумов Баркгаузена относительно пол Ьеремагничивани . Полна инфоррсаци о распределении частоты следовани набираетс за К циклов пол nepeMair- ничивани , где К . После К-го цикла, т.е. при Uj(t) U m нульорган 13 вырабатывает (не показано), который осуществл ет сброс сигнала генератора 14 U.j(t) в исходное состо ние ) И «При этом посредством сигнала нуль94 органа 13 происходит обнуление блока 7.- Накопленна в блоке 7 за врем КТ информаци об огибающей текущего числа шумов Баркгаузена цифроаналоговьм преобразователем 8 последовательно преобразуетс в аналоговый сигнал и подаетс на индикатор 9. При этом вход цифроаналогового ftpeобразовател - 8 генератором тактовых импульсов, вход щим в состав цифроаналогового преобразовател (не показан ), последовательно подключаетс к выходам чеек блока 7 пам ти. Скорость опроса чеек блока 7 пам ти синхронизирована со скоростью развертки сигнала индикатора 9 во времени . Таким образом на индикат61рё ввдел етс огибахща числа скачков Баркгаузена, сн та за врем КТ. В следукиций период времени КТ процесс измерени повтор етс . Полученные данные фиксируютс индикатором 9, по показани м которого определ ют результат контрол . Устройство обладает большей чувствительностью , чем известное, так как позвол ет регистрировать изменение текущей частоты следовани шумов Баркгаузена, что вл етс более информативна, показателем по сравнению с текущей мощностью шумов Баркгаузена. Это позвол ет решать задачу а тех случах, koгдa текуща мощность шумов Барк- i гаузена мен етс : неоднозначно или незначительно с изменением контролируемого параметра. Кроме того, устройство представл ет удобную воз можность дл дальнейшей обра1ботки полученной в цифровое информа- ; ции.An alternating current source 1 feeds the reversal of the magnetization reversal of the electromagnetic converter 2. A controlled product is placed into the alternating magnetic field 15 of the induction converter 2 (not shown 16 in a sequence of pulses t7 of equal magnitude. In the threshold element 10 of the patent, the signal of an alternating current source 1 U (t) and the linear voltage rapper U (t) 14. When Uv (t) U, (t), threshold element 10 starts the first waiting multivibrator 11, the output of which is a strobe-pulse 18 of a certain duration t, the closing analog switch 5. Pulse counter measures the frequency of the signals of the 19 Barkhausen noise in time 5. The counter 6 is reset and the information in the memory block 7 is reset by the output from the second waiting multivibrator 12 by the front pulse 20f (which is synchronized with the falling edge of the pulse 18 so that the end of the pulse 13 causes the appearance of a pulse 20. The position of the strobe pulse 18 relative to the magnetization reversal field tJ (t) varies from cycle to cycle, due to a change in the magnitude of the signal U (t) The rate of change of signal U (t is 2-3 times less than the speed changes in the signal U (-t), which, together with the selected strobe-pulse duration, ensures that the pulse duration T of the upstream (or not the surrounding) portion of the magnetic field U (t) is completely filled with a pulse whose duration is T / 2, where T is the period of the field remagnetization. TaKi & f, block 7 registers the current Barkhausen noise frequency relative to the magnetism field. Complete information about the frequency distribution is followed in K cycles of the field of nepeMairing, where K. After the Kth cycle, i.e. at Uj (t) U m, the nullorgan 13 produces (not shown) which resets the signal of the generator 14 Uj (t) to the initial state) AND "In this case, the block 7 is reset by means of the signal zero 94 of the organ 13 during the CT time, the information on the envelope of the current Barkhausen noise is digital-to-analog converter 8 is sequentially converted to an analog signal and fed to indicator 9. At the same time, the input of the digital-to-analog ftp-8 is generated by a clock generator included in the digital-to-analog converter (Not shown) is connected in series to the outputs of the cell block 7 memory. The scanning rate of the cells of the memory block 7 is synchronized with the scanning speed of the signal of the indicator 9 in time. Thus, indicative of the number of Barkhausen jumps, recorded during the CT time, was introduced on the indicator. In the follow-up time period of the CT scan, the measurement process is repeated. The obtained data is recorded by indicator 9, according to the indications of which the result of the control is determined. The device is more sensitive than the known one, since it allows recording the change in the current Barkhausen noise frequency, which is more informative, as compared to the current noise power of Barkhausen. This makes it possible to solve the problem in those cases, when the current noise power of the Barki – Hausen changes: ambiguously or slightly with a change in the monitored parameter. In addition, the device provides a convenient opportunity for further processing of the received digital information; of

Claims

DEVICE FOR NON-DESTRUCTIVE CONTROL OF FERROMAGNETIC PRODUCTS, containing serially connected alternating current source, electromagnetic converter and amplifier, serially connected

- an analog key, an analysis unit and an indicator, as well as a series-connected threshold element and a standby multivibrator, included between the output of the AC source and the control input of the analog key, characterized in that, in order to increase the sensitivity of control, it is equipped with a limiter connected between the output the amplifier and the signal input of an analog shred connected in series with a second waiting multivibrator, a pulse counter and a memory unit connected between the output of the first waiting multivibrator - _a torus and the input analysis unit, and the serially connected body and the zero-phase voltage generator, connected between the second output of the threshold element and ego.vtorym input, a second input of the pulse counter connected to the output Vågå unique key, and the second output zero-op. Ghana - with the second input of the memory block.

Figure 1

1 1146589>