Устройство для контроля ферромагнитных изделий Советский патент 1984 года по МПК G01N27/83 

Изобретение относится к средства контрольно-измерительной техники и Аюжет быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов.

Известно устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее источник п«речениого тока, преобразователь с двумя измерительными катушками.и два измерительных канала, идентичных друг другу, включающие в себя последовательно соединенные фильтр верхних частот, усилител и детектор, первый компаратор, второй компаратор, триггер, генератор тактовых им0ульг ов и счетчик. Прин.цип работы устройства основан на измерении фазового сдвига поля старта шумов Баркгаузена в изделиях с разной термообработкой 1.

Недостатком этого устройства является значительная погрешность измерения поля старта, обусловленная тем, что параметры ЭДС от шумов Баркгаузена флюктуируют во времени.

Наиболее близким к изоб зетению по технической, сущности является устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока., преобразователь шумов Баркгаузена, у силитель и детектор, послейовательно соединенные блок измерения и индикатор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и блок дифференцирования, подключенные между ВЁЗХОДОМ источника переменного тока и блока измерения. Это устройство позволяет измерять интервал полей старта и финиша шумов Баркгаузена 2.

Однако известное устройство обладает низкой точностью контроля изза флюктуации ЭДС от шумов Баркгаузна. Увеличение точности контроля этим устройством требует усреднения за большое количество циклов перемагничивания, а это ведет к значительного увеличению времени измерения, что отрицательно сказывается на производительности контроля.

Целью изобретения является повышение точности контроля за счет повышения достоверности измерения поля старта шумов Баркгаузена.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель и детектор, последовательно соединенные блок измерения и инди катор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и блок дифференцирования, подключенные к выходу источника переменного тока, снабжено последовательно соединенными интегратором и вторым пороговым элементом,включенными между детектором .и блоком измерения, а выход блока дифференцирования соединен с вторым входом интегратора. о

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 графики, иллюстрирукяцие работу устройства.

Устройство включает источник 1 переменного тока, преобразователь 2 шумов Баркгаузена, усилитель 3, детектор 4, интегратор 5, первый пороговый элемент 6, блок 7 измерения, индикатор 8, схему сброса, состоящую из второго порогового элемента 9 и блока 10 дифференцирования. Источник 1 переменного тока, преобразователь 2, усилитель 3 и детектор 4 соединены последовательно. Интегратор 5 и первый поро говый элемент 6 соединены последовательно, причем вход интегратора 5 соединен с выход.ом детектора 4, а выход первого порогового элемента б соединен с входом блока 7 измерения Второй ПОРОГОК1Й элемент 9 и блок 10 дифференцирования соединены последо вательно, причем вход второго порогового элемента 9 соединен с выходом источника 1 переменного тока, а выхсда блока 10 дифференцирования с входом сброса интегратора 5.

Схема устройства работает следующим образом.

Сигнал DI (11) с выхода источника 1 переменного тока поступает на вход второго порогового элемента 9, на выходе которого получается последовательность прямоугольных импульсов и (12) . После дифференцирования в блоке 10 шлеем последовательность и тульсов Uj (13), которые поступают на вход сброса интегратора 5. Одновременно выходной ток источника 1 переменного тока, проходя по перемагкичивающей обмотке преобразователя 2, создает периодически изменяющееся магнитное поле и контролируемый участок изделия перемагничивается. Вследствие этого в измерительной обмотке пре- образователя 2 возникает ЭДС от шумов Баркгаузена U (14) , кбторая поступает на вход усилителя 3 и Далее на детектор 4. Сигнал с выхода детектора 4 U5 (15) поступает на вход интегратора 5. Сброс интегратора осуществляется в каяздом периоде перемагничивания положительным фронтом сигнала Us (13). Сигнал с выхода интегратора 5 Ua(16) поступает на первый вход порогового элемента 6, на второй вход которого подается постоянный уровень напряжения UQ. с помощью первого порогового

элемента б формируются импульсы U (17), длительность которых t пропорциональна полю старта. Измерение длительности этих импульсов производится с помощью блока 7 измерения. Результаты измерения считываются со стрелочного индикатора 8..Величина и« выбирается экспериментально путем отыскания максимального значения функции l-tmi /tmav где tmin

соответственно образцы с

иг

тдч

минимальной и максимальной твердостью. Результат контроля определяю по показаниям стрелочного индикато-. ра 8.

Применение интегратора и второго порогового элемента позволяет уменьшить флюктации параметров ЭДС от шумов Баркгаузена и- повысить точность контроля.

УСТЮЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ оФЕРРОМДгаитНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные источник перемен«ого тока, преобразователь шумов Баркгаузена, усилитель и детектор, последовательно соединенные блок измерения и индикатор, а также последовательно соединенные порогошлй элемент и блок дифференцирования, подключенные к выходу источника переменного тока, отличающееся тем, что, с целью пошлаения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными интегратором и BTOJXJM пороговым элементом, включенными между детектором и блоком измерения, а выход блока дифференцирования соединен с вторым входом интегратора. S

Y

/5