SU748238A1 - Устройство дл магнитошумовой структуроскопии - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к методам неразрушающего контрол  ферромагнитных материалов и изделий и может быть использовано в дефектоскопии, структуроскопии , в том числе дл . контрол  физико-механических и физико-химических свойств материалов. Известны устройства дл  контрол  ферромагнитных материалов, использую щие текущие характеристики шумов Баркгаузена. Известно устройство дл  контрол  параметров ферромагнитных материалов методом магнитных шумов, содержащее последовательно соедине.нные генерато преобразователь, блок обработки сигнала и регистрирующий блок. Недостатком известного устройства  вл етс  вли ние формы изделий на точность измерени . Известно также устройство дл  маг нитошумовой структуроскопии, содержа щее последовательно соединенные гене ратор, преобразователь, высокочастот ный фильтр, усилитель, амплитудный селектор и оконечный блок п последовательно соединенные анализатор спек ра, детектор, интегратор и делитель напр жени , включенные между выходом Усилител  и управл ющим входом амплитудного селектора 1 . Недостатком этого-устройства  вл етс  вли ние формы издели  на точность измерени . Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, обмотку перемагничивани  преобразовател  и образцовое сопротивление , последовательно соединенные измерительную,обмотку преобразовател , усилитель, детектор и фильтр низких частот, а также двухкоординатный индикатор 2 . Посто нна  времени фильтра низких частот выбрана такой, что индикатор регистрирует огибающую шумов Баркгауэена за один период тока перемагничивани . Контроль проводитс  визуально по форме огибающей шумов Баркгаузена . . Недостатком устройства  вл етс  то, что крива  огибаквцей шумов Баркгауэена при контроле образцов одинаковой структуры одного химического состава и с одинаковой термообработкой, но различной формой значительно измен ex свой вид. Таким образом, при переходе от контрол  образцов одной формы к контролю образцов другой формы крива  огибающей шумов Баркгаузена не  вл етс  достоверньлм критерием качества образца, что понижает точнЬсть контрол .

Цель изобретени  - повышение точности измерени  путем устранени  вли ни  формы издели  на результаты измерени .

,Поставленна  цель достигаетс  тем что устройство снабжено первым управл емым усилителем, включенным между фильтром низкой частоты и двухкоординатным индикатором, вторым управл емым усилителем, включенным ме еду образцовым сопротивлением и двухкоординатным индикатором, последовательно соединенными нуль-органом и измерителем временных интервалов, включенными между образцовым сопротивлением и управл ющими входами первого и второго управл емых .усилителе и ключом, включеннььм между усилителем и другим входом измерител  временых интервалов.

На фиг, 1 изображена блок-схема устройства дл  магнитсшумовой структуроскопии; на фиг. 2 - графики,по сн ющие принцип действи  устройства

Устройство содержит генератор 1 перемагничиваюцего тока, перемагничивагощуюкаТушку 2 иизмерительную катушку 3 преобразовател , образцовое сопротивление 4, частотно-избирательный усилитель 5, детектор 6, фильтр низких частот, первый управл емый усилитель 8 с измен емым коэффициентом усилени , двухкоординатный индикатор 9, нуль-орган 10, измеритель 1 временных интервалов, ключ 12, второй управл емый усилитель 13 с измен емь1м коэффициентом усилени .

Устройство имеет два режима работы: Настройка и Работа. В режиме Настройка ключ 12 замкнут, иустройство автоматически готовитс  к работе с образцами данной формы. Пусть настройка проводитс  на образцах, петл  гистерезиса которых показана на фиг. 2а () При перемагничивании образца полем H(t) шумы (фиг. 2в) Баркгаузена возникают при поле Н,, регистрируютс  измерительной цатушкрй 3, усиливаютс  усилителем 5, детектируютс  детектором б. Посто нна  времени фильтра 7 низких частот тако .йа, что выдел етс  огибающа  шумов. Баркгаузена (фиг. 2г). Сигнал с выхода фильтра 7 низких частот через первый усилитель 8 поступает на вход вертикального отклонени  индикатора 9. На вход горизонтального отклонени  через второй усилитель 13 nor ступает напр жение, пропорциональное Перемагничивающему току с сопротивлени  4. Индикатор 9 регистрирует картину (фиг.. 2д) . Масштаб горизонтального и вертикального отклонени  задан коэффициентами усилени  усилителей 8 и 13 и определ етс  состо нием измерител  11 временных интервалов . Измеритель 11 с нуль-органом 10 и ключом 12 измер ют временной интервал Т/ (фиг. 2б), пропорциональный величине внешнего пол  Н, , при котором начинаютс  шумы Баркгаузена. Известно, что внутреннее магнитное поле образца Н св зано с внешним полем соотношением

Н - NJ , где N - размагничивающий фактор,

определ емый формой образца, J - намагниченность образца. При этом внутреннее поле образца

Н

при котором начинаютс  шумы

6Н

Баркгаузена (поле старта, не зависит от формы образца, а полностью определ етс .свойствами данного ферромагнетика , т.е. величина внешнего пол , при ко.тором возникают шумы Баркгаузена, Н, + , дл  образцов с одинаковыми свойствами эавИсит только от величины размагничивающего фактора NT . Измерением временного интервала Т, ,. пропорционального величине пол  Н., , автоматически с помощью усилйтелеГ: 8 и. 13 задает масштабы вертикального и горизонтального отклонени  индикатора 9, пропорциональные величине размагничивающего фактора N .

В режиме Работа ключ 12 разомкнут , и измеритель 11 поддерживает то значение коэффициентов усилени  усилителей 8 и 13, которое получено при настройке устройства на эталонном образце. При этом испытуемый образец считаетс  годньйи при совпадении кривой огибающей шумов Баркгаузена (фиг. 2г) испытуемого образца с кривой огибающей эталонного образца.

Claims (2)

1. При переходе к контролю образцов другой формы устройство проходит настройку на новый эталонный образец замыканием ключа 12. Пусть новые образцы из-за изменени  своей формы (без изменени  химического состава и режима термообработки) перемагничиваютс  по петле гистерезиса, показанной на фиг. 2а (II). Это при:;одит к изменению кривой (фиг. 2з) огибающей шумов Баркгаузена на выходе детектор 6 кривой (фиг. 2ж) на выходе, фильтра низких частот и кривой (фиг. 2е), регистрируемой индикатором. Изменением временного интервала (фиг. 26), пропорционального величине,пол  Н, при котор&м возникают шумы Баркгаузена , автоматически с помощью усилителей 8 и 13 измен ют масштабы вертикального и горизонтального отклонени  индикатора 9, пропорционально величине размагничивающего фактора. N2 . Таким образом,, картина огибающей шумов Варкгаузена (фиг. 2е) трансформируетс  к виду, показанному на -фиг. 2и и совпадающему с ранее выработанным критерием качества, приведенном на фиг, 2д. Предлагаемое устройство маг нитошумовой структуроскопии позвол е контролировать качество образцов раз личной формы по огибающей шумов Барк гаузена с устранением мешакицего воздействи  формы образца. Процесс настройки при этом не превышает по вре мени процесса определени  качества одного образца. Применение новых блоков - двух усилителей с измен емым коэффициентом усилени , ключа, нуль-органа и измерител  временных интервалов, устран ет необходимость использовани  большого числа критериев качества,соответствующих образцам различной формы . Это приводит к повышению точности измерени  при контроле и упрощает процесс контрол , следствием чего  в л етс  повышение надежности контрол  Формула изобретени  Устройство дл  магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, обмотку перемагничивани  прёобразовател  и образцовое сопротивление, последовательно соединенные измерительную обмотку преобразовател , усилитель , детектор и фильтр низких частот , а также двухкоординатный индикатор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерени  путем устранени  вли ни  формы издели  на результаты измерени , оно снабжено первым управл емым усилителем, включенным между фильтром низкой частоты и двухкоординатным индикатором , вторым управл емым усилителем , включённым между образцовым сопротивлением и двухкоординатным индикатором, последовательно соединенным нуль-органом и измерителем временных интервалов, включенными ме;кду образцовым сопротивлением и управл ющими входами первого и второго управл емых усилитеЛей и ключом, включенным между усилителем и другим входом измерител  временных интервалов . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 549729, кл. G 01 N 27/72, 1975.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 557335, кл. G 01 R 33/12, 1975 (прототип).