SU789727A1 - Устройство дл магнитошумовой структуроскопии - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ Изобретение относитс  к неразрушаю щему контролю ферромагнитных матери лов и изделий и может быть использован в .дефектоструктуроскопии дл  контрол  физико-механических и физико-химически свойств материалов. . Известно устройство дл  контрол  ферромагнитных материалов, использующее текущие характеристики магнитного шума, содержащее последовательно вклю ченные генератор синусоидального тoкa преобразователь, измерительный прибор и регистрирующий блок 1. Недостаток устройства - потер  информации о распределении параметров потока по петле гистерезиса, что снижает точность измерен1Й. Наиболее близким техническим решением к изобретению  вл етс  устройство дл  магнитошумовой структуроскошш, содержащее первый перемвгкичивающий генератор, последовательно включенные индукционный преобразователь, усилитель детектор и фильтр, а также индикатор. Частота среза фильтра низких частот, включенного между детектором и индикатором , дл  точного воспроизведени  огибающей напр жени  шума выбираетс  из услови  пропускани  спектра огибающей и превосходит во много раз частоту намагничивающего тока. При этом врем  скольз щего усреднени  напр жени  шума Ьтановитс  малым, что приводит к погрешности воспроизведени  огибающей напр жени  шума,обусловленной неповтоp 0vIocтью эффекта Баркгаузена в различные циклы пер0ь(агничивани . Погрешность воспроизведени  огибающей напр жени  шума снижает точность и достоверность конт{ рл  ф ромагнитных материалов методом магнитных шумов 2. Цель изобретени  - устранение указанных недостатков, т.е. повышение точности и достоверности контрол . Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено вторым перемагничивающим генератором, сумматором, включенным между выходами генераторов

и намагничивающей катушкой преобразователи первым дифференцируклцим блоком , включенным между выходом фильтра и входом индикатора,последовательно соединенными вторым дифференцирующим блоком, вход которого подключен к преобразователр , и ключом, выход которого соединен с выходом д етектора.

На фиг. I изображена блок-схема устройства магнитошук№ вой структуроскопии; на фиг. 2 - эпюры токов и напр жений , Но сн ющие работу устройства.

Устройство содержит первый генератор 1 трехугольных импульсов-, второй генератор 2 трехугольных импульсов, сумматор 3, преобрызЬватель 4, включающий перемагнишваюшуюкатуожу 5, резистор б и измерительную катушку 7, частотноизбирательный усилитель 8, детектор 9, фильтр 10 низких частот, первый дифференшфующий блок 11, ивдикатор 12, второй дифференцирующий блок 13 и ключ 14

Первый t и второй 2 генераторы соединены со входами сумматора 3 , выход которого электрически св зан с преобразователем 4, точнее - с началом перемагничивающей катушки 5, последовательно с которой включен резистор 6, Измерительна  катуижа 7 соединена с последовательно соединенными усилителем 8, ретектором 9, фильтром 10, дифференцирующим блокомII и индикатором 12. Дифференцирующий блок 13 входом соединен с преобразователем 4, а именно: с концами резистора 6, включенного последовательно с обмоткой 5, а выходом с входом ключа 14, выход которого соединен с выходом детектора 9.

Ферромагнитный образец перемагннчиваетс  по петле гистерезиса 15 сложным полем 16, созданным в перемагничивающей катушке 5 суммой токов 0.| и O-j.Токи 3 и О 2. генерируютс  соответственн генераторами I и 2. Частота колебаний генератора 2 задана в интервале, определ емом периодом генератора I и верхней граничной частотой спектра магнитго шума. Амплитуда тока 3 такова, что при токе, перемагничивание ферромагнитного образца проводитс  по предельной петле гистерезиса 15. Магнитные щумы, возникающие при пёремагничивайии образца, регистрируютс  измерительной катушкой 7, усиливаютс  и широко - или узкополосно: фильтруютс  частотно-избирательным усипителем 8, детектируютс  детектором 9. Ключ 14 предназначен дл  выделени  части магнитного шума, соответствующей нисход щей

ветви петли гистеризиса 15. Управление ключом 14 производитс  с помощью блока 13, на вход которого с резистора 6 преобразовател  4 подаетс  напр жение 17, пропорциональное току в катушке 5. Ключ 14 открываетс  , когда напр жение 18 на выходе блока 13 больше нул , и акорачивает напр жение 19 на выходе етектора 9. Дл  выделени  части магнитного шума, соответствующей восход щей ветви петли гистерезиса 15, ключ 14 олжен открыватьс  при напр жении, на выходе блока 13 меньше нул . Частота среза фильтра 10 низких частот выбрана с целью получени  среднего значени  напр жени  магнитного шума Ucp за период перемагничивани  током 3 . Смещение точки А по нисход щей ветви петли гистерезиса 15 за счет изменени  тока 0, приводит к изменению среднего значени  напр жени  магнитного шума 2О ifa выходе фильтра IО низких частот. Блок I1 определ ет скорость изменени  среднего значени  напр жени  магнитного шума 21 при изменении {dUCP ЫО-(), т.е. находит распределение огибающей напр жени  магнитного шума по нисход щей ветви петли гистерезиса. Индикатор 12 фиксирует выходное напр жение блока 11. При инфранизкочастотном периоде колебаний генератора 2 огибающа  напр жени  магнитного шума получаетс  за большое число циклов, перемагничивани  током 2 и качественно регистрируетс  по току 3 индикатором 12, например инерционным самописцем.

Неповтор емость эффекта Баркгаузена

в различные циклы перемагничивани  определ ет неповтор емость огибающей напр жени  магнитного шума на экране осциллографа при визуальном контроле ферромагнитных материалов в известном

устройстве, и  вл етс  основной причиной возникающих при контроле, ошибок , следствие которых--снижение надежности и достоверности контрол . При использовании новых эл«v eнтoв - ключа,, второго

генератора трехугопьного тока, сумматора двух дифференцирукшшх блоков в предлагает 4 л устройстве магнитошумовой структуроскошш устран етс  погрешность, обусловленна  неповтор ет юстью эффекта

Баркгаузена в различные циклы nep viarmtчиванй , путем выделени  огибающей напр жени  магнитного щума за несколько циклов перемагничивани  током i) 2 ( ЮО и более). Устройство

позвол ет использовать более точные индикаторы чем осциллографические.

Сопоставительна  проверка показывает что максимальный разброс i -огибающей напр жени  магнитного шума относительно среднего значени  за ЮО циклов перемагничивани  током. D-| в известном устройстве составл ет 25%, а в предлагаемом устройстве - не превышает 3%.

Изобретение позвол ет расширить сферу применени  метода магнитных шумов дл  контрол  качества и определени  физико-механических характеристик материалов и изделий, повысить точность и достоверность контрол .

Claims (2)

1. Дефектоскопи , 1973, N 6, с. It7-199, рис. 1.

2.Патент ГДР № 71635,

кл. 42 К, 46/03, 1970 (прототип).