Устройство для контроля ферромагнитных изделий Советский патент 1990 года по МПК G01N27/83 

Фиг.1

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических свойств ферромагнитных изделий.

Целью изобретения является снижение энергетических затрат за счет выбора режима перемагничивания изделия.

На фиг. 1 показана блок-схема устрой- .ства; на фиг. 2 - временные диаграммы. иллюстрирующие его работу.

Устройство содержит последовательно соединенные триггер 1, двухлолярный стабилизатор 2, интегратор 3, усилитель 4 тока, индукционный преобразователь 5 для реги- страции скачков Баркгаузена, усилитель б, первый аналоговый ключ 7 и блок 8 регистрации, пороговый элемент 9, а также после- довательно соединенные второй аналоговый ключ 10, детектор 11, фильтр 12 низких частот, нуль-орган 13 и ждущий мультивибратор 14. При этом пороговый элемент 9 включен между выходом интегратора 3 и первым входом триггера 1, второй вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора 14. Вход второго аналогового ключа 10 подключен к выходу усилителя 6, его управляющий вход - к первому выходу триггера 1, а управляющий вход первого аналогового ключа 7 соединен с вторым выходом триггера 1. Кроме того, на опорный вход порогового элемента 9 подается постоянное напряжение 11э.

Устройство работает следующим образом.

Постоянное напряжение, полярность которого меняется в заданные моменты времени, интегрируется. Выходной сигнал LH интегратора 3 усиливается усилителем 4 тока и поступает на намагничивающую обмотку индукционного преобразователя 5. Скачки Баркгаузена (СБ), возникающие при пере- магничивании изделия, регистрируются измерительной обмоткой индукционного преобразователя 5. ЭДС от СБ IJ2 усиливает- ся усилителем 6 и через первый аналоговый ключ 7 сигнал 1)з поступает в блок 8 регистра - ции, где определяется результат контроля.

Режим перемагничивания в устройстве устанавливают следующим образом. Амп- литуду перемагничивающего поля на одном полупериоде ограничивают при достижении уровня, который оптимизирует зависимость измеряемого параметра от контролируемого с точки зрения крутизны и линейности. При этом с целью предотвращения нестабильности, обусловленной пе- ремагничиванием изделия по частным циклам, ЭДС-от ,СБ может регистрироваться блоком 8 регистрации только в течение

одного полупериода, начало которого соответствует состоянию изделия, намагниченного до насыщения. При этом переключение полярности входного сигнала интегратора 3 осуществляется следующим образом. Пороговый элемент 9 сравнивает выходной сигнал интегратора 3 с заданным уровнем иэ, величину которого устанавливают так, чтобы обеспечить требуемое ограничение амплитуды перемагничиваюа1его поля на одном полупериоде. Выходной сигнал 1)4 порогового элемента 9 поступает на первый вход триггера 1. Для ограничения поля на втором полупериоде в момент прекращения СБ реализации ЭДС Us, соответствующие этому полупериоду, через второй аналоговый ключ 10 поступает на входдетектора 11. Выходной сигнал последнего сглаживается фильтром 12 низких частот, нормализуется Ue по амплитуде нуль-органом 13 и поступает на вход ждущего мультивибратора 14. Выходной сигнал U мультивибратора 14 (снятый с инверсного выхода) поступает на второй вход триггера 1. Сигналы на входах триггера 1 переводят его в инверсные состояния Us. Выходной сигнал Ug двухполярного стабилизатора 2 с заданными моментами переключения полярности поступает на вход интегратора 3. Управление работой аналоговых ключей 7 и 10 осуществляется выходными сигналами триггера 1. Так, ключ 10 открывается при наличии сигнала UB на первом выходе триггера 1, ключ 7 - при. наличии сигнала Uio на втором (инверсном) выходе триггера 1.

Таким образом, использование реализации ЭДС от СБ на втором полупериоде перемагничивания позволяет определить момент достижения полем напряженности технического насыщения для всех контролируемых изделий. Ограничение амплитуды поля на втором полупериоде снижает энергетические затраты на перемагничива- ние изделия за счет исключения участков цикла перемагничивания, втечение которых изделие находится в состоянии глубокого насыщения.

Формула изобретения Устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные триггер, двухполярный стабилизатор, интегратор, усилитель тока, индукционный преобразователь для регистрации скачков Баркгаузена, усилитель и блок регистрации, а также пороговый элемент, включенный между выходом интегратора и входом триггера, отличающееся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, оно снабжено первым аналоговым

ключом, включенным между усилителем ивключенными между выходом усилителя и

блоком регистрации, последовательно сое-вторым входом триггера, а управляющие

диненными вторым аналоговым ключом,входы первого и второго ключей подключе-детектором, фильтром низких частот, нуль-ны соответственно к второму и первому выорганом и ждущим мультивибратором,5 ходам триггера.

Устройство для контроля ферромагнитных изделий относится к области неразрушающего контроля качества и может быть использовано для определения физико-механических свойств ферромагнитных изделий. Цель изобретения - снижение энергетических затрат на перемагничивание контролируемых изделий за счет правильного выбора режима перемагничивания. Режим перемагничивания преобразователя 5 обеспечивается током треугольной формы интегратора 3, причем амплитуда тока несимметрична и ее ограничение определяется моментом переключения триггера 1, который через ключ 10, детектор 11, фильтр 12, нуль-орган 13 и мультивибратор синхронизирован с полем финиша ЭДС скачков Баркгаузена с усилителя 6. Результат определяется в блоке 8 регистрации за один полупериод перемагничивания. 2 ил.

Zb