Устройство для контроля ферромагнитных изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразрушающему контролю с использованием эффекта Баркга зена и может быть применено для контроля качества поверхностных слоев изделий из конструкционных сталей во всех областях маишностроения.

Известно устройство для контроля ферромагнитных изделий, основанное на эффекте Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена и блок регистрации СИ .

Недостатком этого устройства является недостаточная, производительность и надежность контроля, вызванные необходимостью постоянной и трудоемкой переналадкой прибора при смене контролируемого материала.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, усилитель мощности, индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, широкополосный усилитель и блок измерения текущих характеристик ЭДС от скачков Баркгаузена.

Принцип действия этого устройства основан на возбуждении скачков Баркгаузена путем воздействия переменного магнитного поля на контролируемое изделие.

Импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена после широкополосного усилителя поступают в блок измерения текущих характеристик, где по результатам измерения, судят о качестве контролируемого изделия С21.

Недостатком известного устройства является низкая производительность контроля, обусловленная необходимостью частого изменения режима работы устройства путем регулировки четырех параметров контроля.

Достоверность контроля в данном устройстве сильно зависит от режима перемагничивания и режима работы блока -измерения текущих характеристик, и, в частности, для конкретного изделия необходимо устанавливать вполне определенные значения периода перемагничивания, амплитуды перемагничивающего тока, коэффициенты усиления широкополосного усилителя и положения строб-импульса. Необходимость регулировки этих параметров каждый раз снижает производительность контроля.

Цель изобретения повышение.производительности контроля путем упрощения настройки прибора на заданные параметры с учетом магнитных свойств изделий.

Цель достигается тем, что устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, усилитель мощности, индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, широкополосный усилитель и блок измерения текущих характеристик ЭДС от скачков Баркгаузена, снабжено четырехканальным блоком централизованного выбора режима работы, каждый канал которого выполнен в виде последовательно соединенных матрицы задающих элементов и коммутатора, выход первого канала соединен с управляющим входом источника переменного тока, выход второго канала - с управляющим входом усилителя мощности, выход третьего канала - с управляющим входом широкополосного усилителя, выход четвертого канала - с управляющим входом блока измерения текущих характеристик, а одноименные управляющие входы коммутаторов соединены между собой.

На чертеже показана блок-схема устройства для контроля ферромагнитных изделий.

Устройство включает источник 1 переменного тока, усилитель 2 мощности, индукционный преобразователь 3 для регистрации скачков Баркгаузена, широкополосный усилитель 4, блок 5 измерения текуших характеристик, а также блок централизованного выбора режима работы, имеющий че|Тыре канала 6-9, каждый из которых jвключает матрицы 10-13 задающих элементов и коммутаторы 14-17. Источник 1 переменного тока, усилитель 2 мощности, индукционный преобразователь 3, широкополосный усилитель 4 и блок 5 измерения текущих характеристик соединены последовательно. Кроме того, каждый канал 6-9 блока централизованного выбора режима работы выполнен в виде последовательно соединенных матрицы 10-13 задающих элементов и коммутатора 14-17, в частности, канал 6 включает матрицу 10 и коммутатор 14, канал 7 матрицу 11 и коммутатор 15, канал 8 - матрицу 12 и коммутатор 16, канал 9 - матрицу 13 и коммутатор 17. Одноименные входы коммутаторов 1417 соединены между собой и образуют управляюи.ие шины Х - Х,. Выход канала 6 (выход коммутатора 14) соединен с управляющим входом источника 1 переменного тока, выход канала 7 (.выход коммутатора 15) соединен с управляющим входом усигителя 2 мощности, выход канала 8 (выход KOK-wyтатора 16) соединен с управляющим входом широкополосного усилителя 4, выход канала 9 (выход коммутатора 17) соединен с управляющим входом

блока 5 измерения текущих характеристик .

Устройство работает следующим образом.

, Источник 1 переменного тока вырабатьтает сигнал, поступающий на усилитель 2 мощности. Последний создает в первичной обмотке индукционного преобразователя 3 ток, который перемагничивает контролируемый участок изделия. Во вторичной обмотке индукционного преобразователя 3 индуцируется ЭДС от скачков Баркгаузена. Эта ЭДС усиливается широкополосным усилителем 4 и зате поступает в блок 5 измерения текущих характеристик, где осуществляется измерение, например, среднеквадратической ЭДС в течение стробимпульса, длительность которого знчительно меньше периода перемагничивания. По результатам измерения делают заключение о качестве .контролируемого участка изделия (или же всего изделия)) .

Предположим, что возникла необходимость изменить режим работ устройства. Для этого на одну из управляющих шин Х -Хг подают постоянное напряжение (например, от кнопочного переключателя), которое поступает .на управляющие входы коммутаторов 14-17. Коммутатор 14 КаТшла 6 подключает к источнику 1 переменного тока один из элементов матрицы 10, коммутатор 15 канала подключает к усилителю 2 мсэднйсти один из элементов матрицы 11, коммутатор 16 канала 8 подключает к широкополосному усилителю .4 один и .элементов матрицы 12 и коммутатор 17 подключает к блоку 5 измерения текущих характеристик один из элементов матрицы 13. В качестве задающих элементов в простейшем случае могут быть применены переменные резисторы. Таким образом, настройка элементов матрицы 10 определяет период перемагничивания Т,, так как 5 они подключаются к управляющему входу источника 1 переменного тока, настройка элементов матрицы 11 определяет амплитуду перемагничивающего тока IM(например, путем .изме0 нения коэффициента усиления усилителя 2 мощности) . Настройка элем.ентов матрицы 12 определяет коэффициент усиления широкополосного усилителя 4 Kij и настройка элементов

5 матрицы 13 определяет режим работы блока 5 измерения (а точнее, положение строб-импульса относительно - перемагничивающего тока или поля tn) Управляющие входы источника 1, усилителей 2 и 4, а также блока 5 мо0гут быть приспособлены ;тля подачи уровней напряжения Jt -л,, . При этом задающие элементы матриц 10-13 можно выполнить в виде делителей напряжения.

5

В устройстве для контроля ферромагнитных изделий режим работы, определяемый четырьмя параметрами, изменяется путем подачи одного управляющего уровня напряжения. При

0 этом режим работы может быть задан как вручную, например с кнопочного переключателя, так и программно, от какого-либо внешнего управляющего устройства. Затраты времени на из5 менение режима-работы по сравнению с известным значительно меньшие. Устройство позволяет повысить также достоверность контроля, так как в нем устраняются погрешности,

0 обусловленные износом регулирующих (Элементов и субъективными факторами при установке режима работы.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРГОМАГНИТИШ ИЗДЕЛИЙ, содержаидее последовательно соединенные источник переменного тока, усилитель мощности, индукционнЕлй преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, широкополосный усилитель и блок измерения текущих характеристик ЭДС ОТ скачков Баркгаузена, о т л и t. чающееся тем, что, с целью повышения производительности контроля, оно снабжено четырехканальнымблоком централизованного выбора режима работы, каждый канал которого выполнен в виде последовательно соединенных матрицы задающих элементов и коммутатора, выход первого канала соединен с управляющим входом источника переменного тока, выход второго канала - с управляющим с S входом усилителя мощности, вйход третьего канала - с управляющим (Л входом широкополосного усилителя, выход четвертого канала - с управляющим входом блока измерения текущих характеристик, а одноименные управляющие входы коммутатрров соеди 2 нены между собой,