Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий Советский патент 1988 года по МПК G01N27/83 

4; ел

О)

00

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества поверхностных слоев ферромагнитных изделий.

Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния шумов и помех.

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для неразрушаюш,его контроля ферромагнитных изделий; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняюш,ие принцип его работы.

Устройство для неразрушаюшего контроля ферромагнитных изделий содержит последовательно соединенные источник 1 пере- менного тока, индукционный преобразователь 2 для регистрации шумов Баркгау- зена, усилитель 3, блок 4 стробирования, управляемый фильтр 5 нижних частот, пороговый элемент 6 и первый счетчик 7 импульсов, а также последовательно соединен- ные нуль-орган 8, второй счетчик 9 импульсов и преобразователь 10 код-напряжение. Вход нуль-органа 8 подключен к выходу блока 4 стробирования, а выход преобразователя 10 код-напряжение соединен с управляюшим входом управляемого фильтра 5 нижних частот.

Устройство работает следуюш,им образом.

Выходной ток источника 1, протекая по обмотке возбуждения преобразователя 2, создает периодически изменяющееся магнит- ное поле с напряженностью H{t), которое перемегничивает контролируемое изделие. В измерительной обмотке преобразователя 2 индуцируется ЭДС шумов Баркгаузена e(t), которая усиливается усилителем 3, стробируется блоком 4 стробирования и че- рез фильтр 5 поступает на вход порогового элемента 6. Пороговый элемент 6 преобразует выбросы ЭДС шумов Баркгаузена за уровень селекции, определяемый напряжением Иэ, в последовательность импульсов равной амплитуды. Эта последовательность импульсов считывается первым счетчиком 7, по показаниям которого определяют результат контроля.

Наличие аппаратурных шумов и помех существенно затрудняет точное измерение числа выбросов ЭДС шумов Баркгаузена. Это обусловлено тем, что ЭДС шумов Баркгаузена суммируется с собственными шумами измерительного тракта. При этом величина каждого из суммируемых процес- сов определяется различными причинами. Для повышения достоверности контроля в устройстве использован тот факт, что текущий спектр ЭДС шумов Баркгаузена изменяется за период перемагничивания. Параметром, отражающим изменение ширины спектра ЭДС шумов Баркгаузена, является текущая частота выбросов сигнала за нулевой уровень селекции I(0,t). В огибающей I(0,t) при наличии шумов Баркгаузена фиг. 2 наблюдается провал, вызванный наложением отдельных импульсов ЭДС щумов Баркгаузена. В отсутствие шумов Баркгаузена частота выбросов максимальна и определяется лишь собственным шумом измерительного тракта, величина которого пропорциональна полосе пропускания. Поскольку верхняя граница спектра регистрируемого сигнала уменьшается при наличии шумов Баркгаузена возможно снижение уровня собственного шума посредством снижения верхней частоты пропускания измерительного тракта. Для предотвращения искажения полезной информации эту частоту необходимо изменять пропорционально текущему значению частоты выбросов I(0,t). При этом значение I(0,t) формируется путем измерения среднего числа выбросов ЭДС в течение строб-импульса. В случае малых интервалов осреднения частоту выбросов можно считать равной отношению числа выбросов к длительности строб-импульса.

Канал регулирования параметров фильтра 5 работает следующим образом.

Нуль-орган 8 выполняет функцию порогового элемента с нулевым уровнем селекции. Число выбросов ЭДС шумов Баркгаузена, считанное вторым счетчиком 9, преобразуется в аналоговую форму преобразователем 10 код-напряжение. Выходной сигнал преобразователя 10, пропорциональный текущей частоте выбросов ЭДС шумов Баркгаузена, поступает на управляющий вход фильтра 5, регулируя верхнюю границу его полосы пропускания.

Регулирование полосы пропускания измерительного тракта позволяет уменьшить влияние щумов и помех при регистрации числа выбросов за заданный уровень селекции. Кроме того, снижение полосы пропускания уменьшает случайную составляющую погрешности осреднения, обусловленную статическим разбросом регистрируемых выбросов.

Формула изобретения

Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, индукционный преобразователь для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель, блок стробирования, фильтр, пороговый элемент и первый счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля за счет уменьшения влияния шумов и помех, оно снабжено последовательно соединенными нуль-органом, вход которого подключен к блоку стробирования, вторым счетчиком и преобразователем код-напряжение, фильтр выполнен с

314151634

управляемой верхней границей полосы про-ней с выходом преобрвазователя код-напускания, а его управляющий вход соеди-пряжение.

Изобретение относится к контрольно- измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля качества поверхностных слоев ферромагнитных изделий. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет уменьшения влияния аппаратурных шумов и помех. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 переменного тока, индукционный преобразователь 2 для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель 3, блок 4 стробирования, управляемый фильтр 5 нижних частот, пороговый элемент 6 и первый счетчик 7 импульсов, а также последовательно соединенные нуль-орган 8, второй счетчик 9 импульсов и преобразователь код-напряжение 10. Вход нуль- органа подключен к выходу блока стробирования, а выход преобразователя код- напряжение соединен с управляющим входом управляемого фильтра нижних частот. Результат контроля определяют в устройстве по значению числа выбросов ЭДС шумов Баркгаузена. Снижение уровня собственного шума достигается посредством снижения верхней частоты пропускания измерительного тракта пропорционально текущему значению частоты выбросов. 2 ил. Ж сл

fUB.Z