Устройство для контроля ферромагнитных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01N27/83 

Фиг.1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для дефектоскопии ферромагнитных изделий.

Известно устройство для контроля ферромагнитных изделий по шумам Баркгаузена, содержащее низкочастотный генератор перемагничивающего тока, электромагнит, измерительную катушку, последовательно соединенную с усилителем и анализатором импульсов .

Недостатком известного устройства является низкая помехоустойчк- вость.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля ферромагнитных материалов, содержащее последова-. тельно соединенные генератор тока низкой частоты, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель, фильтр, анализатор импульсов, индикатор и обмотку подмагничивания, подключенную к генератору тока высокой частоты.

Принцип работы устройства основа на двухчастотном возбуждении шумов Баркгаузена 2.

Однако известное устройство регистрирует только одно экстремальное значение системы преобразователь-контролируемое изделие, отвечающее одному значению частоты высокочастотного генератора.

Целью-изобретения является повышение, точности контроля, за счет более высокой чувствительности устройства к выявлению дефектов в ферромагнитных изделиях.

Поставленная цель достигается тем, чтс устройство для контроля ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор тока низкой частоты, преоразователь шумов Баркгаузена, усилитель, фильтр, анализатор импуль- сов, индикатор и обмотку подмагничивания, подключенную к генератору тока высокой частоты, снабжено послдовательно соединенными формирователем импульсов, счетчиком, ключом, включенными между выходом генератора тока низкой частоты и вторым входом анализатора импульсов, последбвательно соединенными экстрематоррм, вторым формирователем импульсов, вторым ключом, включенньзми между выходом анализатора импульсов и входе генератора тока высокой частоты) при этЛэм второй выход счеггчика соединен со вторым входом второго ключа, а индикатор подсоединен к выходу экстрематора.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для контроля ферромагнитных материалов на фиг. 2 графики, иллюстрирующие принцип работы устройства.

При перемагничивании ферромагнетика двумя полями амплитуд , Hmuj соответствующих частот S и О) когда ; HmS 7HmUjj HmS Qi Hynuj-uJ в измерительной катушке преобразователя наводится ЭДС, представляющая собой поток .импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена сгруппированные на .частоте LU . При этом на экране осциллографа анализатора импульсов наблюдается гистограмма распределения импульсов по амплитудам (фиг.2а Если в ферромагнетике существует дефект, то гистограмма имеет вид, изображенный на фиг. 26. Исчезновение скачков Баркгаузена соответствующей амплитуды является следствием действия магнитных полей рассеивания дефектов, глубину расположения которых выявляют изменением частоты высокочастотного поля.

Блок-схема устройства включает омотки 1 и 2 перемагничивания изделия 3, подключенные соответственно к генераторам 4 и 5 токов высокой и низкой частоты, канал регистрации скачков Баркгаузена, состоящий из преобразователя 6, последовательно соединенной с усилителем 7, фильтром 8 верхних частот, анализатором 9 импульсов, экстрематором 10, индикатором 11, канал управления набором гистограммы распределения амплитуд импульсов ЭДС, состоящий из формирователя 12 импульсо.в, счетчика 13, ключа 14, ключа 15.и формирователя 16 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

По обмоткам 1 и 2 протекают токи низкой Я и высокой и; частот, которые намагничивают контролируемое изделие 3 таким образом, что на основной низкочастотной петле перемагничивания появляются высокочастотные циклы. Индуцируемая из преобразователя 6 ЭДС после усиления и фильтрации от гармоник частоты перемагничивания S7 представляет собой поток импульсов ЭДС от скачKQB Баркгаузена, сконцентрированных на частоте группирования t-u . На анализаторе 9 импульсов происходит набор статистического закона распределения скачков Баркгаузена по величине, обработка которого происходит в экстрематоре 10. Одновременно с каждым циклом низкочастотного поля в блоке 12 формируются импульсы, которые считаются счетчиком 13, и на п цикле перемагничивания счетчи|с вырабатывает сигнал отключения набора в анализаторе 9 импульсов и переключает генератор высокой частоты на HOBiio частоту, .в том

случае, если экстрематор не зарегистрировал пробал в распределении скачков Баркгаузена по величине. Когда при ойределенном значении частоты to экстремум обнаружен, формирователь 8 вырабатывает импульс, блокирующий переключение частоты высокочастотного генератора, и на индикаторе появляется информация о величине скачков Баркгауз ена и их количестве, соответствующих экстремуму, по которым судят о результате контроля, размере и типе дефекта. По значению частоты uf определяют глубину залегания дефекта .

Предлагаемое устройство повышает точность контроля, за счет использования параметров статистических законов распределения скачков Баркгаузена по величине и за счет выбора наилучшего режима контроля изменением частоты высокочастотного поля.. .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРРО1МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор тока низкой частоты, преобразователь шумов Варкгаузена, усилитель, фильтр, анализатор импульсов, индикатор и обмотку подмагничивания, подключенную к генератору тока высокой частоты, отличающееся тем, что, с целью повьиаения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными формирователем импульсов, счетчиком, ключс 1, включенными между выходом генератора тока низкой частоты и вторым входом анализатора импульсов, последовательно соединенными экстрематором, вторым формирователем импульсов, вторым ключом, включенными между выходом анализатора импульсов и входом генератора тока высокой частоты, при этом второй выход счетчика соединен со вторым входом второго ключа, а ин(Л дикатор подсоединен к выходу экстрематора.