SU1613945A1 - Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials - Google Patents

Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials Download PDF

Info

Publication number
SU1613945A1
SU1613945A1 SU884424301A SU4424301A SU1613945A1 SU 1613945 A1 SU1613945 A1 SU 1613945A1 SU 884424301 A SU884424301 A SU 884424301A SU 4424301 A SU4424301 A SU 4424301A SU 1613945 A1 SU1613945 A1 SU 1613945A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
amplifier
output
properties
control
Prior art date
Application number
SU884424301A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Александрович Глухов
Феликс Фатыхович Фаткуллин
Original Assignee
Физико-Технический Институт Со Специальным Конструкторским Бюро И Опытным Производством Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Физико-Технический Институт Со Специальным Конструкторским Бюро И Опытным Производством Уральского Научного Центра Ан Ссср filed Critical Физико-Технический Институт Со Специальным Конструкторским Бюро И Опытным Производством Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority to SU884424301A priority Critical patent/SU1613945A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1613945A1 publication Critical patent/SU1613945A1/en

Links

Abstract

Изобретение касаетс  неразрушающего контрол  и может быть использовано дл  акустического контрол  свойств ферромагнитных материалов. Цель изобретени  - повышение точности и производительности контрол  за счет исключени  операции ручной настройки частоты генератора на частоту образца. В испытуемом образце из контролируемого материала с помощью возбуждающей и приемной катушек, а также усилителей и цепи положительной обратной св зи возбуждают упругие колебани  на собственной резонансной частоте образца, по которой определ ют скорость распространени  ультразвуковых волн в образце и его длину. Автоколебательный процесс возбуждени  периодически прерывают и по спаду свободно затухающих колебаний автоматически измер ют акустическую добротность материала, котора  характеризует качество материала образца. 2 с.п.ф-лы, 2 ил.The invention relates to non-destructive testing and can be used for acoustic control of the properties of ferromagnetic materials. The purpose of the invention is to improve the accuracy and performance of control by eliminating the operation of manually setting the generator frequency to the sample frequency. In the test sample of the test material, the excitation and reception coils, as well as amplifiers and positive feedback circuits, excite elastic oscillations at the sample's own resonant frequency, which determine the ultrasonic wave propagation velocity and its length. The self-oscillating excitation process is periodically interrupted and the acoustic quality factor of the material, which characterizes the quality of the sample material, is automatically measured by the decay of freely damped oscillations. 2 sp.f-ly, 2 ill.

Description

Изобретение относитс  к неразрушающему контролю и может использоватьс  дл  акустического контрол  свойств ферромагнитных материалов.The invention relates to non-destructive testing and can be used to acoustic control the properties of ferromagnetic materials.

Цель изобретени  - повышение точности и производительности контрол  за счет исключени  операции ручной настройки частоты генератора на частоту образца.The purpose of the invention is to improve the accuracy and performance of control by eliminating the operation of manually setting the generator frequency to the sample frequency.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства дл  акустического контрол  ферромагнитных материалов; на фиг.2 - временные диаграммы работы - устройства; фиг. 3-4 по сн ют работу устройства.Figure 1 shows the block diagram of the device for acoustic control of ferromagnetic materials; figure 2 - timing charts of the device; FIG. 3-4 will take care of the device.

Устройство дл  акустического контрол  ферромагнитных материалов содержит электронный ключ 1, соединенный с его выходом усилитель 2 и подключенную к нему катушку 3 возбуждени , пpeднaзнaчeннs ю дл  размещени  на образце 4 из контролируемого фер- - ромагнитного материала, приемную катушку 5, также предназначенную дл  размещени  на образце 4, подключенный к приемной катушке 5 усилитель-формирователь 6, выход которого подключен к входу электронного ключа 1.A device for acoustic control of ferromagnetic materials contains an electronic switch 1, amplifier 2 connected to its output and excitation coil 3 connected to it, preliminarily set to be placed on sample 4 from a controlled ferromagnetic material, receiving coil 5, also designed to be placed on the sample 4, the amplifier-driver 6 connected to the receiving coil 5, the output of which is connected to the input of the electronic switch 1.

Устройство содержит также формирователь 7 низкочастотной огибающей, подключенный к выходу усилител -формировател  6, и двухуровневую схеО )The device also contains a shaper 7 low-frequency envelope connected to the output of the amplifier-shaper 6, and a two-level scheme)

О9O9

;0; 0

4four

елate

му 8 сравнени , подключенную нходом к выходу формировател  7, а выходом - к управл ющему входу электронного ключа 1, второй выход которого подключен к счетчику 9 импульсов. Второй выход усилител -формировател  6 соединен, с входом электронного клю- ча 1 и входом частотомера 10. СпосоВ акустического контрол  свойств ферромагнитных материалов осуществл етс  следующим образом.8 comparison, connected to the output of the imaging unit 7, and the output to the control input of the electronic key 1, the second output of which is connected to the pulse counter 9. The second output of the amplifier-former 6 is connected to the input of the electronic key 1 and the input of the frequency meter 10. The method of acoustic control of the properties of ferromagnetic materials is carried out as follows.

Катушку 3 возбуждени  и приемную катушку 5 размещают на образце 4 из контролируемого материала. Образец размещают в посто нном магнитном поле с напр женностью Н (источник пол  не показан).The drive coil 3 and the take-up coil 5 are placed on the sample 4 of the test material. The sample is placed in a constant magnetic field with intensity H (the source is not shown).

В момент включени  питани  в результате переходных процессов в выходных цеп х усилител  2 возникает ненормируемый импульс тока,который, проход  через катушку 3 возбужден и  и взаимодейству  с посто нным магнитным полем Н, вызьшает начальное магнитострикционнре возбуждение образца в широком спектре частот. Однако, в силу резонансных свойс ;в магнитострикционных вибраторов преобладающими как энергетически наиболее выгодные  вл ютс  колебани  с длиной волны, соответствующей удвоенной длине :образца.At the moment of switching on the power, as a result of transients in the output circuits of amplifier 2, a nonnormable current pulse arises, which, as it passes through the coil 3, is excited and interacting with a constant magnetic field H, causes an initial magnetostrictive excitation of the sample in a wide frequency spectrum. However, due to resonant properties, in magnetostriction vibrators, oscillations with a wavelength corresponding to twice the length of the sample are dominant as energetically most favorable.

В результате магнитоупругого эффекта в приемной катушке 5, охватывающей колеблющийс  образец, навод тс  электрические сигналы с частотой полуволнового резонанса образца , которые через усилитель-формирователь 6 и далее через открытый .электронный ключ 1 поступают на вход усилител  2. Таким образом организуетс  положительна  обратна  св зь, поддерживающа  автоколеб ательный процесс нарастани  тока возбуждени  в катушке 3 до момента размыкани  электронного ключа 1 выходным сигналом схемы 8 сравнени , на вход которой поступает сигнал с выхода усилител -формировател  6 (фиг.2а), продетектированный и отфильтрованный формирователем 7 низкочастотной огибающей (фиг.26).As a result of the magnetoelastic effect in the receiving coil 5, which surrounds the oscillating sample, electrical signals are sent with a half-wave resonance frequency of the sample, which through the amplifier-shaper 6 and further through the open electronic switch 1 arrive at the input of the amplifier 2. Thus, positive feedback is organized supporting the auto-oscillatory process of increasing the excitation current in the coil 3 until the electronic key 1 is opened by the output signal of the comparison circuit 8, to the input of which a signal arrives 6 -formirovatel output amplifier (2a), the detected and filtered by the low-frequency envelope generator 7 (Figure 26).

При достижении этим сигналом заданной .амплитуды схема сравнени  вырабатывает сигнал логического уровн  дл  переключени  электронного ключа 1 (фиг.2в). Электронный ключ 1 размыкает цепь обратной св зи, перерыва  тем самым автоколебательньй процесс , и подключает к вьпсоду усилител -формировател  счетчик 9 импульсов, который регистрирует усиленные и сформированные сигналы приемной катушки 5, вызванные только свободно з.атухающими ультразвуковыми колебани ми образца 4 (фиг.2а,д, участокWhen this signal reaches a predetermined amplitude, the comparison circuit generates a logic level signal for switching the electronic key 1 (Fig. 2b). The electronic key 1 opens the feedback circuit, thereby interrupting the self-oscillatory process, and connects to the amplifier circuit the pulse counter 9, which registers the amplified and generated signals of the receiving coil 5 caused only by the free oscillating ultrasonic oscillations of sample 4 (Fig. 2a, d, section

II). Определ ют спад свободно затухающих колебаний и по нему акустическую добротность, величина которой характеризует качество материала образца. Когда амплитуда свободноIi) The decay of freely damped oscillations is determined and, according to it, the acoustic quality factor, the value of which characterizes the quality of the sample material. When the amplitude is free

2 затухающих колебаний спадает до эиа- ченй  в 1 раз меньшего своего максимального уровн , схема 8 сравнени , анализирующа  уровень низкочастотной огибающей, вновь формируетThe 2 damped oscillations fall to an intensity of 1 times less than its maximum level, the comparison circuit 8, analyzing the level of the low-frequency envelope, again forms

д логический сигнал дх1Я переключени  электронного ключа (фиг.2а,б,в). Счет затухающих колебаний прекращаетс , частотомер 10 фиксирует резонансную частоту образца, по которойd logical signal dx1I switch the electronic key (fig.2a, b, c). The counting of damped oscillations stops, the frequency meter 10 fixes the resonant frequency of the sample, according to which

5 определ ют скорость распространени  ультразвуковых волн в образце и его длину.5, the propagation velocity of the ultrasonic waves in the sample and its length are determined.

Формул а изобретени Invention Formula

1.Способ акустического контрол  свойств ферромагнитных материалов, заключающийс  в том, что в образце из контролируемого материала взаимодействием посто нного и переменного магнитных полей -возбуждают акустические колебани , измер ют резонансные характеристики и используют их дл  определени  контролируемых свойств материала, отличающийс  тем, что, с целью повьше- ни  точности и производительности контрол , ультразвуковые колебани  возбуждают в автоколебательном режиме на собственной резонансной частоте образца, по которой определ ют скорость распространени  ультразвуковых волн в образце, автоколебательный режим возбуждени  периодически прерывают и за это врем  по спаду свободных затухающих колебаний измер ют акустическую добротность и по ее величине определ ют качество материала образца.1. The method of acoustic control of the properties of ferromagnetic materials, which consists in the fact that in a sample of a controlled material by the interaction of constant and alternating magnetic fields, excite acoustic oscillations, measure the resonant characteristics and use them to determine the controlled properties of the material, characterized in that In order to improve the accuracy and performance of the control, ultrasonic oscillations excite in a self-oscillating mode at its own resonant frequency of the sample, by which l dissolved propagation velocity of ultrasonic waves in the sample, oscillatory drive mode periodically interrupted and during which time the decay of the damped free oscillations measured acoustic quality factor and its value is determined by the quality of the sample material.

2.Устройство дл  акустического контрол  свойств ферромагнитных материалов , содержащее последовательно соединенный электронный ключ, усилитель и катушку возбузвдени , после .довательно соединенные приемную катушку и второй усилитель, двухуровневую схему сравнени  и счетчик импульсов , отличающеес  тем,-что, с целью повьппени  точности и производительности контрол , оно снабжено частотомером и формирователем низко частотной огибающей включенным между выходом второго2. A device for acoustic control of the properties of ferromagnetic materials, containing a series-connected electronic switch, amplifier and excitation coil, after the connection of the receiving coil and the second amplifier, a two-level comparison circuit and a pulse counter, which is accurate for performance and accuracy. control, it is equipped with a frequency meter and shaper low frequency envelope connected between the output of the second

13945 613945 6

усилител  и входом двухуровневой схемы сравнени , второй усилитель выполнен в виде усилител -формировател , выход двухуровневой 5 сравнени  соединен с управл ющим входом электронного ключа, второй выход которого подключен к счетчику импульсов, а второй выход второгоthe amplifier and the input of the two-level comparison circuit, the second amplifier is designed as an amplifier-amplifier, the output of the two-level comparison 5 is connected to the control input of the electronic switch, the second output of which is connected to the pulse counter, and the second output of the second

Q усилител  соединен с входом электронного ключа и частотомером.Q amplifier is connected to the input of an electronic switch and a frequency meter.

ИспытуемыйThe subject

мотерца/гmoterz / g

II

VU2.1VU2.1

в at

оabout

UiUi

onon

о-about-

(К554САд)(K554Sad)

VU.2VU.2

Ф5F5

(K1S5TM2)(K1S5TM2)

Фие.дFi.e

//...// ...

Фиг.44

Claims (1)

Формул а изобретенияClaim 1 .Способ акустического контроля свойств ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что в образце из контролируемого материала взаимодействием постоянного и переменного1. The method of acoustic control of the properties of ferromagnetic materials, which consists in the fact that in the sample of the controlled material by the interaction of constant and variable 35 магнитных полей возбуждают акустические колебания, измеряют резонансные характеристики и используют их для определения контролируемых свойств материала, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, ультразвуковые колебания возбуждают в автоколебательном ре45 жиме на собственной резонансной частоте образца, по которой определяют скорость распространения ультразвуковых волн в образце, автоколебательный режим возбуждения периодически прерывают и за это время35 magnetic fields excite acoustic vibrations, measure the resonance characteristics and use them to determine the controlled properties of the material, characterized in that, in order to increase the accuracy and performance of the control, ultrasonic vibrations are excited in a self-oscillating mode at the natural resonance frequency of the sample, which determines the propagation speed ultrasonic waves in the sample, the self-oscillating regime of excitation is periodically interrupted and during this time 5θ по спаду свободных затухающих колебаний измеряют акустическую добротность и по ее величине определяют качество материала образца.5θ, the decay of free damped oscillations measures the acoustic quality factor and determines the quality of the sample material from its value. 55 2.Устройство для акустического контроля свойств ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные электронный ключ, усиV 5 1613945 литель и катушку возбуждения, последовательно соединенные приемную катушку и второй усилитель, двухуровневую схему сравнения и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и производительности контроля, оно снабжено частотомером и формирователем низко частотной огибающей, включенным между выходом второго усилителя и входом двухуровневой схемы сравнения, второй усилитель выполнен в виде усилителя-формирователя, выход двухуровневой схемы55 2. A device for acoustic control of the properties of ferromagnetic materials, containing a series-connected electronic key, an amplifier 5 5 613 945 an exciter and an excitation coil, series-connected a receiving coil and a second amplifier, a two-level comparison circuit and a pulse counter, characterized in that, in order to improve the accuracy and control performance, it is equipped with a frequency meter and a low-frequency envelope driver connected between the output of the second amplifier and the input of the two-level comparison circuit, the second force spruce formed as a shaper-amplifier, the output of two-level circuits 5 сравнения соединен с управляющим входом электронного ключа, второй выход которого подключен к счетчику импульсов, а второй выход второго Ιθ усилителя соединен с входом электрон ного ключа и частотомером.5, the comparison is connected to the control input of the electronic key, the second output of which is connected to the pulse counter, and the second output of the second amplifier Ιθ is connected to the electronic key input and the frequency meter. jj
SU884424301A 1988-05-11 1988-05-11 Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials SU1613945A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884424301A SU1613945A1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884424301A SU1613945A1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1613945A1 true SU1613945A1 (en) 1990-12-15

Family

ID=21374532

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884424301A SU1613945A1 (en) 1988-05-11 1988-05-11 Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1613945A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 425100, кл. G 01 N 29/04, 14,04.71. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3323352A (en) Control circuit for resonant sensing device
SU1613945A1 (en) Method and apparatus for acoustic inspection of properties of ferromagnetic materials
SU1392429A1 (en) Method of determining tension in samples
SU785740A1 (en) Apparatus for monitoring quality of resilient elements by free oscillation method
SU1647383A1 (en) Ultrasonic non-contact test method
SU1437816A1 (en) Method of measuring magnetostriction coefficient
SU548801A1 (en) Ultrasonic control method for polarization of a piezoelectric
SU845079A1 (en) Method of non-destructive inspection of magnetostriction materials
SU1259173A1 (en) Method for checking physico-mechanical properties of ferromagnetic articles
SU1370537A2 (en) Device for determining structure,quantity and heterogeneity of inner magnetic field of magnetically regulated crystals
SU1146560A1 (en) Device for measuring torsional vibration resonator frequency
SU987512A2 (en) Acoustic method of flaw detection
SU896569A1 (en) Method of non-destructive inspection of mechanical properties of ferromagnetic materials
SU830235A1 (en) Device for determining material elasticity modulus
SU1753626A1 (en) Method of nondestructive testing of piezoceramic converter
SU1516885A1 (en) Vibratory viscometer
RU1820296C (en) Hardness gauge
SU1495728A1 (en) Device for measuring intensity of magnetic field
SU1627908A1 (en) Electric acoustical hardness tester
SU1343341A1 (en) Device for determining temperature dependence of elasticity modulus of materials
SU1078318A1 (en) Device for quality control of glued joint
SU1476372A1 (en) Method for testing ferromagnetic material structure
SU1534332A1 (en) Method of determining acoustical impedance of acoustical-electric transducer
SU716135A1 (en) Method of non-destructive quality control of piezoelements
SU478244A1 (en) Device for contactless excitation and reception of ultrasonic vibrations