Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий Советский патент 1985 года по МПК G01N27/83 

Фиг.1

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для контроля физико-механических свойств изделий из ферромагнитных материалов.

Известно устройство для неразру. шакицего контролй ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединённые источник переменного тока, электромагнитный преобразователь, широкополосный усилитель, амплитудный селектор и счетчик импульсов

Недостаток данного устройства состоит н низкой чувствительности контроля, что связано с измерением средней за период частоты Шумов Баркгаузена без учета их интенсивности.

Наиболее близким к изобретению по технической сзпцности является устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь, усилитель, аналйговьй ключ, блок анализа и индикатор, последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа 2}.

Однако известное устройство не обладает требуемой чуствительностыо контроля, так как измеряемая текущая мощность шумов Варкга ена в большинстве случаев слабо коррелирует с изменением контролируемого параметра

Цель изобретения - повышение чувствительности контроля.

Поставленная цель достигается тем что устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержшцее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь и усили тель, последовательно соединенные аналоговъй ключ, блок анализа и индикатор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового клоча, снабжено ограничителем, включенньы между выходом усилителя и сигнальным входом аналогового кш)ча, последовательно соединенными вторив ждущим мультивибраторе, счетчиком импульсов и блоком памяти, включенным между вькодом первого ждущего мультивибратора и входом блока анализа, и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напряжения, включенными меязду вторым выходом порогового элемента и его вторьм входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогЬвого ключа, а второй выход нуль-органа - с вторым входом блока памяти.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов .

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 пере менного тока, электромагнитный преобразователь 2, усилитель 3. ограничитель 4, аналоговый ключ 5, счетчик 6 импульсов, блок 7 памяти, цифроаналоговьй преобразователь 8, являкицийся блоком анализа и индикатор 9, последовательно соединенные пороговый элемент 10, первый ждущий мультивибратор 11 и второй ждущий мультивибратор 12, включенные между выходо источника 1 переменного тока и вторым входом счетчика 6 импульсов, последовательно соединенные нуль-орган 13 и генератор 14 линейного напряжения, включенные меаду вторым выходом порогового элемента 10 и его вторым входом, причем второй выход первого ждущего мульт шибратора 11 соединен с управляющим входом аналогового юпоча 5, а второй выход нуль-органа 13 соединен с вторьм входом блока 7 пгшяти.

Устройство работает следующим образом.

Источник 1 переменного тока питает обнотку перемагничивания электромагнитного преобразователя 2. В переменное магнитное поле 15 индукционного преобразователя 2 помещают контролируемое изделие (не показано При этом в измерительной обмотке электромагнитного преобразователя 2 индуцируются шумы 16 Баркгаузена, которые усиливаются усилителем 3. Ограничитель 4 преобразует случай1ШЙ сигнал от шумов 16 в последовательность импульсов t7 равной величины. В пороговом э пёненте 10 происходит сравнение сигнала источника 1 переменного тока U (t) и генератора 14 линейного напряжения U(t). При Uv(t) U,(t) пороговый элемент 10 запускает первьй ждущий мультивибратор 11, на выходе которого появляется строб-импульс 18 определенной длительности t , замыкающий аналоговый ключ 5. Счетчик импульсов измеряет частоту следования сигналов 19 шумов Баркгаузена за время 5 . Сброс счетчика 6 и передача информации в блок 7 памяти осуществляется поступакмцим с выхода второго ждущего мультивибратора 12 импульсом 20f передний ( которого синхронизирован с задним фронтом импульса 18 таким образом, что окончание импульса 13 вызывает появление импульса 20, Положение строб-импульса 18 относительно поля перемагничивания tJ (t) меняется от цикла к циклу, вследствие изменения величины сигнала U(t) Скорость изменения сигнала U (t выбрана на 2-3 порядка меньше скорос ти изменения сигнала U (-t), что вместе с выбранной длительностью строб-импульса обеспечивает полно заполнение импульсами длительности Т восходящего (или ни«зсодящего) участка поля леремагничивания U(t) длительйость которого равна Т/2, где Т - период поля перемагничивания. TaKi&f образом, блок 7 регистрирую ет текущую частоту следования шумов Баркгаузена относительно поля Ьеремагничивания. Полная инфоррсация о распределении частоты следования набирается за К циклов поля nepeMair- ничивания, где К . После К-го цикла, т.е. при Uj(t) U m нульорган 13 вырабатывает (не показано), который осуществляет сброс сигнала генератора 14 U.j(t) в исходное состояние ) И «При этом посредством сигнала нуль94органа 13 происходит обнуление блока 7.- Накопленная в блоке 7 за время КТ информация об огибающей текущего числа шумов Баркгаузена цифроаналоговьм преобразователем 8 последовательно преобразуется в аналоговый сигнал и подается на индикатор 9. При этом вход цифроаналогового ftpeобразователя- 8 генератором тактовых импульсов, входящим в состав цифроаналогового преобразователя (не показан), последовательно подключается к выходам ячеек блока 7 памяти. Скорость опроса ячеек блока 7 памяти синхронизирована со скоростью развертки сигнала индикатора 9 во времени. Таким образом на индикат61рё ввделяется огибахщая числа скачков Баркгаузена, снятая за время КТ. В следукиций период времени КТ процесс измерения повторяется. Полученные данные фиксируются индикатором 9, по показаниям которого определяют результат контроля. Устройство обладает большей чувствительностью, чем известное, так как позволяет регистрировать изменение текущей частоты следования шумов Баркгаузена, что является более информативна, показателем по сравнению с текущей мощностью шумов Баркгаузена. Это позволяет решать задачу а тех случах, koгдa текущая мощность шумов Барк- i гаузена меняется: неоднозначно или незначительно с изменением контролируемого параметра. Кроме того, устройство представляет удобную воз можность для дальнейшей обра1ботки полученной в цифровое информа- ; ции.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРШАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, элект- рсжагнитный преобразователь И:усшпГ тёль, последовательно соединенные аналоговый ключ, блок анализа и индикатор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные-между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа, отличающееся тем что, с целью повьвпения чувд:твительности контроля, оно снабжено ограничителем, включеннсм между выходом усилителя и сигнальны 4 входом аналогового клоча, последовательно соединенными в,тор№1 ждущим мультивибратором, счетчиком импульсов и блоком памяти включенными между выходом первого ждущего мультивибратора и входом блоки анализа, и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напряжения, включенными мея;ду вторьм выходом порогового элемента и его.вторым входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогб вого ключа, а второй выход нуль-органа - с втбрю входом блока памяти. 4 О) СП 00 со н