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

Изобретение относится .к нераэру- шающему контролю и может быть использовано для контроля свойств ферромагнитных изделий, качества термообработки, упрочнения и т.д. во всех областях машиностроения.

Целью изобретения является снижение потребляемой мощности за счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых контро- лируемое изделие находится в состоянии глубокого насыщения.

На фиг. .1 показана блок-схема устройства; на фиг, 2 - временные диаграммы, поясняющие принцип работы

Устройство содержит последовательно соединенные первьй перемагничи- вающий генератор 1, амплитудный модулятор 2, частотный модулятор 3, сумматор 4, индукционный преобразо- ватель 5 и блок 6 обработки и регистрации, а также второй перемагничива- ющий генератор 7, выход которого соединен с вторым входом сумматора 4. Кроме того, управляющие входы амплитудного модулятора 2, частотного модулятора 3 и блока 6 обработки и регистрации подключены к выходу второго перемагничивающего генератора 7

Принцип действия устройства осно- ван на исключении интервалов времени в течение которых контролируемое изделие на ходится в состоянии глубокого насьпцения. Для этого необходимо прекращать увеличение перемагни- чивающего тока в первичной обмотке индукционного преобразователя при достижении им некоторого максимального значения и формировать следующий период перемагничивания.

Устройство работает следующим образом.

Перемагничивающи ге ератор 1 создает переменный ток симметричной пилообразной формы (сигнал U,(t) на фиг. 2). Перемагничивающий генератор 7 вырабатывает однополярный ток асимметричной пилообразной формы (сигнал U,(t) на фиг. 2). Далее вы- ходные сигналы генераторов 1 и 7 суммируются в сумматоре 4, который создает в перемагничивающей обмотке преобразователя 5 ток сложной формы. Контролируемое изделие пере- магничивается, вследствие чего в измерительной обмотке преобразователя 5 индуцируется ЭДС от скачков Баркга узена. Блок 6 регистрации осущест с1

j52

п

вляет регистрацию огибающей ЭДС от скачков Баркгаузена. Амплитуду сигнала U,(t) выбирают из условия перемагничивания контролируемого изделия по предельному циклу при и (t)0. Для исключения глубокого насыщения контролируемого изделия, а следовательно, и снижения потребляемой мощности достаточно обеспечить режим, при котором суммарньй сигнал U(t) не превышал бы амплитудного значения и, (t). Нетрудно заметить, что для этого нужно уменьшать амплитуду сигнала U(t) пропорционально текущему значению сигнала U(t). Эту функцию выполняет амплитудный модулятор 2, Характеристика амплитудного модулятора 2 должна описываться выражением

«...W-.() -fff;.

где U (t) - выходной сигнал модулятора 2;

V 01 КС амплитуда сигнала U,(t:).

Нежелательным последствием амплитудной модуляции сигнала U, (t) является изменение его производной d U( (t)/Kdt. Это недопустимо потому, что параметры эффекта Баркгаузена очень сильно зависят от скорости перемагничи- вания. Для сохранения постоянной скорости перемагничивания при изменении амплитуды сигнала U(t) необходимо соответствующим образом изменять его период. В частности, при уменьшении амплитуды необходимо прямо пропорционально уменьшать величину периода (сигнал U,(t) на фиг. 2). Тогда производная

И У() dt

(t) T,(t)

где U(t) и Т (t) - соответственно текущие значения амплитуды и периода сигнала Uj(t), останется постоянной.

Поскольку при уменьшении амплитуды период должен уменьшаться, то, учитывая известнее соотношение f 1/Т, можно получить характеристику частотного модулятора в виде

bu(t)

J

, (2)

L V, . J

оде f - частота выходного сигнала

генератора 1.

При выполнении условий, определя- емых выражениями (1) и (2), выходной сигнал сумматора 4 приобретает вид U(t) на фиг. 2. Из фиг, 2 видно, что амплитудное значение сигнала ) в данном устройстве постоян- но. Таким образом н потребляемая мощность в устройстве будет значительно меньше. Поскольку сигнал и(t) подвергается частотной модуляции, то точно также будет модулиро- ваться сигнал, снимаемый с выхода индукционного преобразователя. С целью устранения влияния частотной модуляции на точность работы блока 6 обработки и регистрации на его управлякщий вход поступает корректирующий сигнал с выхода генератора 7.

1322135

Формула

изобрете

н и я

Устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее первый перемагничивающий генератор, последовательно соединенные второй перемагничивающий генератор, сумматор, ин- дукционный преобразователь и блок обработки и регистрации сигнала, отличающееся тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, оно снабжено последовательно соединенными амплитудным модулятором вход jKoToporo подключен к выходу первого перемагкичивающего генератора, и частотным модулятором, выходом подключенным к второму входу сумматора, а уп1)авляющие входы амплитудного и частотного модуляторов и блока обработки и регистрации соединен с выходом второго перемагничивающего генератора.

Utft)

Изобретение относится к области неразрушающего контроля и может быть использовано для определения свойств ферромагнитных изделий. Цель изобретения - снижение потребляемой мощности - достигается за счет исключения участков цикла перемагничивания, в течение которых контролируемое изделие находится в состоянии глубокого насьщения. Устройство содержит последовательно соединенные первый перемагничивающий генератор 1, амплитудный модулятор 2, частотный модулятор 3, сумматор 4, индукционный преобразователь 5 и блок 6 регистрации, а также второй перемагничивающий генератор 7, выход которого соединен с с вторым входом сумматора и с управляющими входами амплитудного и частотного модуляторов. Амплитудный модулятор служит для ограничения суммарного сигнала на заданном уровне. Включение частотного модулятора обусловлено необходимостью стабилизации скорости перемагничивания. 2 ил. (Л Фт. /

UjW

ор С.Патрушева 2855/38

Составителъ А.Бодров Техред И. Попович

Тираж 776

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

Корр Подп

Производственно-полиграфическое предприятйёГгГ у;городГулГпроё;т;;;яГ4

4/5

Корректор В.Бутяга Подписное