SU1155929A2 - Устройство дл магнитошумовой структуроскопии - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ .по авт.св. № 976409, отличающеес  тем, что, с целью расширени  области применени , оно снабжено последевательно соединенными усилителем-ограничителем , вторым блоком дифференцировани , третьим ограничителем, сумматором, одновибратором, ключей и вторым индикатором, подключенньми к выходу второго усилител , и последовательно соединенными четверть органичителем и инвертором, включенными между выходом второго блока дифференцировани  и входом сумматоре, причем второй вход ключа соединен с выходом первого генератооа стробимпульсов . (Л с

Description

111 Изобретение относитс  к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано дл  неразрушающего контрол  структурных свойств ферромагнитных материалов. По основному авт.св. № 976409 известно устройство дл  магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных изделий магнитошумовым методом, содержащее последовательно соединенные гене ратор, датчик шумов Баркгаузена, усилитель , триггер, блок дифференцировани , ограничитель, генератор строб импульсов и блок стробировани , последовательно соединенные второй ограничитель , второй генератор строб импульсов и второй блок стробировани , подключенные к второму выходу блока дифференцировани , последовательно соединенные датчик напр женности перемагничивающего пол , второй усилитель и детектор, выходы которого соединены с вторыми входами первого и ВТОРОГО блоков стробировани , и последовательно соединенные блок измерени  отношений и ин дикатор, подключенные к выходам первого и второго блоков стробировани . Это устройство позвол ет измер ть значени  и отношение значений напр женности .перемагничивающего пол , соответствующие началу и оконч нию протекани  необратимых процессов перемагничивани  в контролируемых образцах (II. Однако в р де случаев область применени  устройства ограничена из-за неоднозначности выходного сигнала о носительно контролируемого параметра Цель изобретени  - расширение области применени . Цепь достигаетс  тем, что устройство дл м гнитошумовой структуроско . рии снабжено последовательно соединен ными усилителем-ограничителем,вторым блоком дифференцировани , третьим ог раничителем, сумматором, оДновибрато ром, ключом и вторым индикатором, поп ключенными к выходу второго усилител и последовательно соединенными четве тым ограничителем и инвертором, вклю ченными между выходом второго блока дифференцировани  и входом сумматора причем второй вход ключа соединен с выходом первого генератора строб-импульсов . 9 Па фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - осциллограммы, по сн ющие его работу. Устройство содержит генератор 1, выход которого соединен с перемагничивающей катушкой датчика 2 шумов Баркгаузена , измерительна  катушка которого подключена через последовательно соединенные усилитель 3, триггер 4, блок 5 дифференцировани , ограничитель 6 и первый генератор 7 строб-импульсов к входу блока 8 стробировани , второй вход которого через последовательно соединенные датчик 9 напр женности перемагничивающего пол , второй усилитель 10 и детектор 11 подключен к датчику 2 шумов Баркгаузена. Выход блока 8 стробировани  подключен к входу блока 12 измерени  отношений, второй вход которого через последовательно соединенные второй ограничитель 13, второй генератор 14 строб-импульсов и второй блок 15 стробировани  подключен к выходу блока 5 дифференцировани . Второй вход второго блока 15 стробировани  подключен к выходу детектора 11, а выход блока 12 измерени  отношений - к индикатору 16. Устройство также содержит последовательно соединенные усилитель-ограничитель 17, второй блок 18 дифференцировани , третий ограничитель 19, сумматор. 20, одиовибратор 21, ключ 22 и второй индикатор 23, подключен ые к выходу второго усилител  10, и последовательно соединенные четвертьй ограничитель 24 и инвертор 25, которые включены между блоком 18 дифференцировани  и сумматором 20. Второй вход ключа 22 также соединен с выходом генератора 7 строб-импульсов. На осциллограммах (фиг.2) позицией 26 обозначена напр женность перемагничивающего пол ; позицией 27 - сигнал на выходе триггера 4 (пунктиром показан сигнал 27 при возникновении скачков намагниченности после перехода напр женности перемагничивающего пол  26 через нулевое значение; позицией 28 - совмещенные осциллограммы сигналов на выходе детектора 11 и на выходах блоков 8 и 15 стробировани , соответственно нечетные и четные, позицией 29 - сигнал на выходе сумматора 20, позицией 30 - совмещенные осциллограммы сигналов на входах ключа 22 (пунктиром показан сигнал на выходе генератора 7 стробимпульсов при возникновении скачков намагниченности после перехода напр женности перемагничивающего пол  через нулевое значение).

Устройство работает следующим образом.

Ток генератора 1 питает перемагничивающую катушку датчика 2 шумов Баркгаузена , котора  перемагничивает контролируемый участок издели  полем 26 (фиг.2) низкой частоты. Скачки намагниченности, возникающие в контролируемом образце, навод т в измерительной катушке датчика 2 импульсы ЭДС-Баркгаузена, которые через усилитель 3, работающий в режиме ограничени , подаютс  на вход триггера 4, на выходе которого формируютс  импульсы 27 (фиг,2) пр моугольной формы, длительность которых равна длительности пакетов импульсов ЭДС Барк гаузена . С выхода триггера 4 сигнал через блок 5 дифференцировани  и ограничитель 6 отрицательных импульсов подаетс  на вход генератора 7 строб-импульсов, вырабатывающего импульсы пр моугольной формы, длительность которых Т« Т/2, где Т - период перемагничивани , а моменты возникновени  точно соответствуют моментам начала протекани  скачков намагниченности в соседних полупериодак перемагничивающего пол .

С выхода генератора 7 строб-импульсов сформированна  после.довательность импульсов подаетс  на вход

рлока 8 стробировани , на другой вход которого поступает сигнал с выхода датчика 9 напр женности перемагничивающего пол  через последовательно соединенные второй усилитель 10 и детектор 11 . Таким образом, на выходе блока 8-стробировани  формируетс  последовательность нечетных импульсов .. (28 на фиг.2), моменты возникновени  которых соответствуют моментам начала протекани  скачков намагниченности в соседних полупериодах перемагничивани , а амплитуды пропорциональны мгновенным значени м напр женности перемагничивающего пол  в этих точках

С выхода блока 5 дифференцировани  сигнал также подаетс  через последовательно соединенные второй ограничитель 13 положительных импульсов, второй генератор 14 строб-импульсов на вход второго блока 15 стробировани , на второй вход которого подаетс 

сигнал 28 (фиг.2) с выхода детектора 11. Таким образом, на выходе второго блока 15 стробировани  формируетс  последовательность четных импульсов (фиг.2), моменты возникновени  которых точно соответствуют моментам окончани  протекани  скачков намагниченности в соседних полупериодах перемагничивани , а амп,аитуды пропорциональны мгновенньм значени м напр женности перемагничивающего пол  в этик точках, .

С выходов блоков 8 и 15 стробировани  сигналы подаютс  на входы блока 12 измерени  отношений, с выхода которого сигнал подаетс  на инди катор 16, по показани м последнего суд т о структурном состо нии контролируемого материала.

С выхода усилител  10 сигнал, пропорциональный полю перемагничивани , подаетс  на вход усилител -ограничител  17, где преобразуетс  в меандр, а затем с помощью второго блока 18 дифференцировани  - в последовательность остроконечных разнопол рных импульсов фронты которых точно соответствуют : моментам перехода через нуль напр женности перемагничивающего пол  26 (фиг.2). С помощью .ограничителей 19 и 24 импульсов, инвертора 25 и сумматора 20 разнопол рна .последовательность импульсов с выхода второго блока 18 дифференцировани  преобразуетс  в однопол рную последовательность импульсов 29 (фиг.2).

С выхода сумматора 20 сигнал 29 (фиг.2) подаетс  на вход одновибра- тора 21, на выходе которого формируетс  сигнал пр моугольной формы (30 на фиг.2) со скважностью S 2. Так как частота следовани  запускающих одновибратор импульсов посто нна и определ етс  выбранной частотой перемагничивани , то скважность 5 2 одновибратора устанавливаетс  при настройке врем задающими элементами его принципиальной схемы, т. е. частота меандра 30 (фиг.2) на выходе одновибратора равна удвоенной частоте перемагничивани . Этот сигнал подаетс  на вход ключа 22, на другой вход которого подаетс  сигнал с выхода генератора 7 строб-импульсов.

Таким образом, как видно из совмещенных осциллограмм (фиг.2), при начале возникноиени  скачков намагниченности раньше точки перехола напр женности перемагничнваюп1его пол  через нуль, импульсы с выхода . генератора 7 строб-импульсов, поступающие на один вход ключа 22, совпадают с пол рйостью меандра (30 на фиг.2), действующего на другом входе ключа.22, При этом на выходе ключа 22д ;йствует напр жение и индикатор 23состо ни  объекта контрол  фиксирует условно положительную пол рност показаний индикатора 16. При начале возникновени  скачков намагниченности позже момента перехода напр женности перемагничивающего пол  через нуль импульсы (30 на фиг.2) на выходе генератора 7 строб-импульсов ( на входе ключа 22) имеют пол рность противоположную пол рности меандра (30 на фиг.2), действующего на другом , входе ключа 22. При этом на выходе ключа 22 напр жение отсутству29 ет и индикатор 23 состо ни  фиксирует условно отрицательную пол рность показаний индикатора 16. Таким образом, количественна  оценка выходного контролирующего сигнала проводитс  по показани м индикатора 16 количества структурной фазы, а пол рность этого сигнала определ етс  индикатором 23. За счет введени  дополнительных блоков и их функциональньк св зей, предлагаемое устройство позвол ет устранить неоднозначность выходного сигнала при контроле образцов с любым распределением скачков Баркгаузена по петле гистерезиса, что расриш ет область его применени , в частности, позвол ет проводить контроль твердости углеродистых закапеннь1х сталей в широком интервале температур отпуска.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ по авт.св.

   № 976409, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено последов вательно соединенными усилителем-ограничителем, вторым блоком дифференцирования, третьим ограничителем, сумматором, одновибратором, ключом и вторым индикатором, подключенными к выходу второго усилителя, и последовательно соединенными четвертьм органичителем и инвертором, включенными между выходом второго блока дифференцирования и входом сумматора, причем второй вход ключа соединен с выходом первого генератора строб—\ импульсов.

   Фиг.1