Устройство для контроля ферромагнитных материалов Советский патент 1987 года по МПК G01N27/83 

112

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при контроле физико-механических свойств слоев ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повышение точности контроля, за счет учета влияния на результат различных слоев изделия.

На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - сигналы, поясняющие работу устройств.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 низкой частоты, блок 2 перемагничивания,индукционную катушку 3, широкополосный усилитель 4 и аналоговый ключ 5, п измерительных каналов, каждый из которых содержит последовательно соединенные избирательный усилитель 6 и счетчик 7 импульсов, подключенные к соответствующему выходу ключа 5, последовательно соединенные инвертор 8 кодов, сумматор 9, блок 10 памяти и индикатор 11, подключенные к выходу каждого счетчика 7, и блок 12 синхронизации, включенный между вторым выходом блока 10 памяти и вторым входом ключа 5, второй выход блока 12 синхронизации подключен к входам счетчиков 7, выход которых также соединен с вторым входом сумматора 9.

Устройство работает следуюпщм образом.

Контролируемое изделие (не показано) перемагничивается по предельной петле гистерезиса током генератора и блоком 2 перемагничивания. Возникающие при этом скачки Баркгаузена регистрируются индукционной катушкой 3 и усиливаются широкополосньш усилителем 4. В режиме счета блок 12 синхронизации открывает аналоговый ключ 5 и скачки Баркгаузена проходят на избирательные усилители 6. Частота настройки каждого усилителя находится в пределах спектра g(a)) скачков Баркгаузена (фиг.2а). Число п усилителей 6 выбирается исходя из необходимой разрешающей способности устройства. Частоты настройки избирательных усилителей равномерно распределены по спектру скачков Баркгаузена. Счетчики 7 ипульсов измеряют число скачков Баркгаузена в узкой полосе частот. Разность числа скачков Баркгаузена на соседних час

0

5

0

5

0

тотах анализа подсчитывается с. помощью сумматора 9, на который подается код числа скачков со счетчиков 7 одновременно с сигналом инвертора 8 кодов числа счетчиков.

Так как разность частот настройки одинакова для всех усилителей, то измеряемая величина u.. i + i ляется искомым информативным параме г- ром.

Результат счета заносится в блок 10 памяти в промежутках между интервалами измерений. Длительность 1 интервалов измерений (фиг.25) выбирается так, чтобы режим измерения охватывал несколько десятков полупериодов перемагничивания для усреднения результатов. Длительность ta интервала записи информации в . память (фиг.26) определяется быстродействием памяти. Для повторения цикла подается импульс U j подготовки счетчиков к работе (фиг.2г). Контроль производится визуально посредством индикатора 11 глубины слоя.

Спектр потока скачков Баркгаузена является результатом наложения спектров скачков Баркгаузена с различных лубин поверхности материала. Спектр скачков Баркгаузена определенного слоя материала имеет максимум на определенной частоте анализа.Измеряя количество скачков Баркгаузена на определенных частотах анализа, определяют качество и структурный состав контролируемого слоя. На различных частотах анализа судят о структурном составе поверхностного слоя по глубине..

Информативным параметром является величина uN Nj - , где N и

Nf.i

5

0

5

число скачков Баркгаузена на соседних контролируемых слоях (i 1,2...п).

Качественное изменение структуры материала ведет к измерению информативного параметра таким образом,что можно измерять, например, величину цементированного слоя или толщину наклепа.

Формула изобретения

Устройство для контроля ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор низких частот, блок перемагничивания, индукционную катушку, широкополоень1й усилитель, аналоговый ключ и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными инвертором кодов сумматором и блоком памяти, подключенными к индикатору, и параллельными измерительными каналами, каждый из которых включает последовательно соединенные избирательный усилитель

и счетчик импульсов, включенные между соответствующими выходом аналогового ключа и входом инвертора кодов и блоком синхронизации, включенным между вторым выходом блока памяти и вторым входом аналогового ключа, второй выход блока синхронизации подключен к входам счетчиков, выходы которых соединены с вторым входом сумматора.

Изобретение может быть использовано для контроля физико-механических и структурных свойств слоев ферромагнитных материалов. Целью изобретения является повышение точности контроля за счет учета изменения параметров сигнала скачков Барк- гаузена в слоях ферромагнетика.Сиг- ;нал ЭДС скачков Баркгаузена усиливается узкополосными усилителями, каждый из которых настроен на свою частоту анализа, сумматор регистрирует разность числа скачков Баркгаузена счетчиков, которая хранится в блоке памяти; Работа устройства управляется блоком синхронизации. На индикаторе образуется результат контроля качества структуры слоя ферромагнетика, глубина которого определяется частотой анализа подключенного усилителя. 2 ил. с ел IND 00 00 О) со со

Sfnl

I J

Wf

u,{

Редактор M. Келемеш

.2.

Составитель В. Филинов

Техред И.Попович Корректор М. Демчик

Заказ 7431/41 Тираж 776 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

.Производственно-йолиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4

Mt

i