Устройство для магнитошумовой структуроскопии Советский патент 1980 года по МПК G01N27/86 G01R33/02 

1

Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля ферромагнитных материалов и может быть использовано в приборостроительной, машиностроительной и авиационной промышленности.

Известно устройство для магнитотумового контроля качества ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, магнитошумовой преобразователь, фильтры,усилитель и индикатор 1.

Недостатком устройства:. является низкая чувствительность, обусловленная сильным влиянием тепловых и аппаратурных шумов, что снижает точнсрсть контроля,

( Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство, содержащее по.следовательно соединенные генератор низкой частоты, магнитошумовой преобразователь, избирательный усилитель и квадратичный детектор, последовательно соединенные синхронный детектор, опорный вход которого через блок формирования опорного напряжения соединен с генератором и индикатор 2.

Недостатком известного устройства является низкая точность контроля структурного состояния многофазных ферромагнитных материалов, обусловленная потерей полезной информации о характере взаимодействия доменных границ со структурными неоднородностями различных типов. При циклическом перемагничивании спектрмагнитных

шумов складывается из спектров шумов, созданных скачками Баркгаузена с различными полями старта ,- (которые в свою очередь зависят от типа структурных неоднородностей). Раздельное измерение спектров магнитных шумов, созданных скачками с различными полями старта не обеспечивается известным устройством.

Целью изобретения является повышение точности контроля структурного состояния многофазных ферромагнитных материалов за счет обеспечения возможности раздельного измерения спектров магнитных шумов, созданных скачками Баркгаузена с определенной величиной поля старта.

Цель достигается тем, что устройство снабжено преобразователем напряженности магнитного поля и блоком . .

стробирования, включенным между квадратичным детектором и синхроннь1м детектором, а управляющий вход блок стробирования соединен с преобразователем напряженности магнитного пол На фиг. 1 приведена блок-схема устройства на фиг. 2 - эфиры сигна -лов в различных точках блок схемы устройства; на фиг. 3 привалены спе Ры магнитных шумов, измеренные при различном положении стробирующих, импульсов. Устройство содержит последователь но соединенные генератор. 1 низкой частоты, магнитошумовой преобразователь 2, установленный на контролируемой детали 3. Избирательный усилитель 4, квадратичный детектор 5, блок б стробирования, синхронный детектор 7 и индикатор 8. Опорный вход синхронного детектора 7 через блок 9 формирования опорного напряжения подключен к выходу генератора 1. , ,., . , .. V . , На поверхности контролируемой детали 3 в зоне перемагничивания установлен преобразователь 10 напряженности магнитного поля, подключенный к управляющему входу блока 6 стробирования. Устройство работает следующим об разом. Ток генератора 1 (фиг.1) низкой частоты, протекая по перемагничиваю щей катушке магнитошумового преобра зователя 2, создает магнитное поде 11 (фиг.2) с напряженностью Н (t), Которое перемагничйвает контролируе мый материал детали 3. Скачки намаг ниченности, происходящие в контроли руемом материале детали 3, создают в индикаторной катушке магнитошумового преобразователя 2 скачки 12 Баркгаузенаис.в.г которые усиливаютс избирательным усилителем 4 и детектируются квадратичным детектором 5, имеющим постоянную времени, меньи1ую периода перемагничивания. С выхода квадратичного детектора 5 текущий спектр 13 магнитных шумов g (), зависящий от частоты настройки избирательного усилителя я времени поступает на вход блока 6 стробирования. На управляющий вход блока б сд: обирования поступает сигнал 11 H с выхода , преобразователя 10 напря женности магнитного поля. достижении перемагничивающим полем 11 Н (1:)определенно о уровня Н0у в блоке 6 стробирования вырабат вается стробирующий импульс 14 U (t с регулируемой длительностьюГр, в6 время которого сигнал g ( с выхода квадратичного детектора 5 без затухания передается через блок б стробирования на сигнальный вход синхронного детектора 7. Одновременно сигнал с выхода генератора 1, проходя через блок 9 фо мирования опорного напряжения, удва

728073 вается по частоте, сдвигается по фазе на заданный угол, ограничивается, и в виде прямоугольных импульсов 14 Up(t) (фиг.2) поступает на опорный вход синхронного детектора 7. С выхода синхронного детектора 7 сигнал 15 UO() (фиг.2), пропорциональный площади участков текущего спектра g (), прошедших через блок 6 стробирования, поступает на индикатор 8. Изменяя частоту настройки избирательного усилителя 4, измеряют спектр 13 магнитных шумов g (w),созданных скачками Баркгаузена, имеющих поле старта , где &H определяется длительностью f стробирующего импульса 14 U(t). Изменяя порог срабатывания блока 6 стробирования, получают спектры магнитных шумов, созданных скачками Баркгаузена, с различными значениями полей старта. На фиг. 3 приведены спектры 13 магнитных шумов g (w) для двух значений HQ-I, кривая а получена Для Н. Н ± дН, где Hf. - коэрцитивная сила. Кривая б получена для значения поля 11, равного ДН. Сопоставляя параметры нескольких спектров магнитных шумов, измеренные с настоящего устройства, можно получить дополнительную информацию о характере взаимодействия доменных границ со структурными неоднородностями различных типов, что позволяет Повысить точность контроля структурного состояния многофазных ферромагнитных материалов. Формула изобретения Устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор низкой частоты, магнитошумовой преобразователь, избирательный усилитель и квадратичный детектор, последователт.но соединенные синхронный детектор, опорный вход которого через блок формирования опорного напряжения соединен с генератором и индикатор, о т л и ;ч э ю щ е ее я тем, что, с целью повышения точности контроля структурного состояния многофазных ферромагнитных материалов, оно снабжено преобразователем напряженности магнитного поля и блоком стробирования, включенным между квадратичным детектором и синхронным детектором, а управляющий вход блока стробирова- . ния соединен с преобразователем напряженности магнитного поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ГДР 71635, кл. 42 К 46/03, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР 532803, кл. G 01 N 27/86, 1975 (прототип).

728073 21515