SU1241122A1 - Устройство дл неразрушающего контрол ферромагнитных изделий - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к средствам контрольно-измерительной техники и может использоватьс  дл  неразрушающего контрол  физико-механических свойств ферромагнитных изделий методом эффекта Баркгаузена.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности контрол  за счет измерени  спектров шумов Баркгаузена, созданных скачками намагниченности, никающими при значени х напр женности перемагничив&ющего пол  H(t), соответствующих критерию посто нства изменени  магнитной... индукции в контролируемом образце..

На фиг.1 приведена структурна  . схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - осциллограммы, по сн ющие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкой частоты, преобразователь 2 шумов . Баркгаузена, усилитель 3 с перестраиваемой полосой усилени , детектор 4, блок 5 стробирсаани , синхронизатор- . ный детектор 6 и индикатор 7, а также последовательно соединенные индукционный преобразователь 8 дл  измерени  магнитной индукции контролируемого образца, блок 9 сравнени  и од- новибратор 10, выход которого подключен к управл ющему входу блока 5 стробировани . Выход преобразовател  8 подключен также через последовательно соединенные интегратор 11, пиковый детектор 12 и делитель 13 напр жени  к второму входу блока 9 сравнени . Выход интегратора 11 подключен также через усилитель-ограничитель 14 к опорному входу синхронного детектора 6. I

Кроме того, на фиг.2 введены обозначени : 15 - ocциллoгpa o a магнитной индукции B(t) в контролируемом образце; 16 - сигнал e(t) индукционного преобразовател  8 дл  измерени  магнитной индукции, пропорциональный производной dB/dt; 17 - сигнал на выходе блока 9 сравнени ; 18 - сигнал на выходе одновибратора 10; 19 - текущий спектр g(co,, t) шумов Баркгаузена; 20 - совмещенные осциллограммы сигналов на входах синхронного детектора 6.

Устройство работает следующим образом .

Ток генератора 1 низкой частоты питает перемагничивающую катушку (не

показана).преобразовател  2. ЭДС шумов Баркгаузена регистрируют измерительной катушкой (не показана) преобразовател  2, усиливают избирательным усилителем 3 и детектируют квадратичным детектором 4 с посто нной времени, меньшей периода перемагни- чивани . С выхода квадратичного детектора 4 текущий спектр 19 шумов воз-10 Баркгаузена g(co,,t), завис щий от

частоть настройки избирательного усилител  и времени, поступает на вход блока 5 стробировани .

Дл  формировани  сигнала и (сиг15

20

25

30

40

50

нал 18, фиг.2), поступающего на управл ющий вход блока 5 стробировани , сигнал 16 индукционного преобразовател  8, пропорциональный изменению магнитной индукции dB/dt контролируемого образца, поступает на вход блока 9 сравнени , на другой вход которого поступает посто нное напр жение Hf, (сигнал 16, фиг.2), пропорциональное максимальному значению индукции в контролируемом образце, с выхода индукционного преобразовател  8 через последовательно соединенные интегра- тор 11, пиковый детектор 12 и де ли- тель 13 напр жени . В моменты времени , соответствующие dB/dt и„, на

у ww loc: 1 u.j-r/4ai- - О 9

выходе блока 9 сравнени  возникают короткие импульсы U (сигнал 17, фиг.2), запускающие одновибратор 10, вырабатьтающий при зтом пр моугольные импульсы Ug (сигнал 18, фиг.2) с длительностью С, «Т (Т - период пе- ремагничивани ), поступающие на управл ющий вход блока 5 стробировани . Во врем  (j действи  на управл ющем входе блока 5 стробировани  импульсов Uj сигнал gCco,, t) с выхода квадратичного детектора 4 без затухани  передаетс  через блок 5 стробировани  на сигнальный вход синхронного д, детектора 6.

Одновременно сигнал 16 B(t) с выхода интегратора 11 преобразуетс  усилителем-ограничителем 14 в пр моугольные импульсы с частотой перемаг- ничивани  и скважностью (сигнал 20, фиг.2), которые поступают на опорный вход синхронного детектора 6, Таким образом, как видно из совмещенной осциллограммы 20, на выходе син- 55 хронного детектора 6 формируетс  сигнал , пропорциональный разности площадей участков текущего спектра g(w,,t), соответствующих одинаковому значению

Дл  формировани  сигнала и (сиг

0

5

0

0

0

нал 18, фиг.2), поступающего на управл ющий вход блока 5 стробировани , сигнал 16 индукционного преобразовател  8, пропорциональный изменению магнитной индукции dB/dt контролируемого образца, поступает на вход блока 9 сравнени , на другой вход которого поступает посто нное напр жение Hf, (сигнал 16, фиг.2), пропорциональное максимальному значению индукции в контролируемом образце, с выхода индукционного преобразовател  8 через последовательно соединенные интегра- тор 11, пиковый детектор 12 и де ли- тель 13 напр жени . В моменты времени , соответствующие dB/dt и„, на

у ww loc: 1 u.j-r/4ai- - О 9

выходе блока 9 сравнени  возникают короткие импульсы U (сигнал 17, фиг.2), запускающие одновибратор 10, вырабатьтающий при зтом пр моугольные импульсы Ug (сигнал 18, фиг.2) с длительностью С, «Т (Т - период пе- ремагничивани ), поступающие на управл ющий вход блока 5 стробировани . Во врем  (j действи  на управл ющем входе блока 5 стробировани  импульсов Uj сигнал gCco,, t) с выхода квадратичного детектора 4 без затухани  передаетс  через блок 5 стробировани  на сигнальный вход синхронного , детектора 6.

Одновременно сигнал 16 B(t) с выхода интегратора 11 преобразуетс  усилителем-ограничителем 14 в пр моугольные импульсы с частотой перемаг- ничивани  и скважностью (сигнал 20, фиг.2), которые поступают на опорный вход синхронного детектора 6, Таким образом, как видно из совмещенной осциллограммы 20, на выходе син- 5 хронного детектора 6 формируетс  сигнал , пропорциональный разности площадей участков текущего спектра g(w,,t), соответствующих одинаковому значению

изменени  магнитной индукции контролируемого образца на восход щей ветви петли- гистерезиса. Этот сигнал поступает на индикатор 7, по показани м которого и определ ют результат контрол .

Измен   частоту настройки избирательного усилит1ел  3, измер ют разность спектров шумов Баркгаузена, созданных скачкаминамагниченности на участках восход щей в$тви петли гистерезиса, с одинаковьгм значением дифференциальной магнитной проницаемости возрастани , т.е. при ftd. +dB/- -dH const. Мен   пол рность порогового напр жени  U (сигнал 16, фиг.2), измер ют указанную разность спектров на участках нисход щей ветви петли гистерезиса, т.е. на участках с одинаковой дифференциальной магнитной проницаемостью . убывани  ш d-° -dB/-dH const.

Измен   коэффициент передачи 4 делител  13 напр жени , можно сравниать спектры шумов Баркгаузена, фор- мируемые скачками намагниченности при Old consti соответствукнцими точкам петли гистерезиса со значени- еы магнитной индукции В, равным рпре-- деленной части ее максимальной вели

122 чины в

to

15

20

25

.m

r.e. при В КВ дл  каждо30

Claims (1)

1. го контролируемого образца. Формулаизобретени 

   Устройство дл  неразрушаюцего контрол  ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель, детектор и блок стробировани , индукционный преобразователь и последовательно соединенные усилитель-ограничитель, синхронный детектор и индикатор, выход блока стробировани  соединен с управл ющим входом синхронного детектора , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности контрол , оно снабжено последовательно соединенными блоком сравнени  и одновибратором, включенными между выходом индукционного преобразовател  и управл ющим входом блока стробировани , и последовательно соединенными интегратором, пиковым детектором и делителем напр жени , включенными между вторым выходом индукционного йреобразовател  и вторым входс  блока сравнени , а выход интегратора подключен к входу усилител -ограничител .

   .f

   (/

   .

   (риг. 2