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

I

Изобретение относится к устройствам для неразрушающего контроля параметров ферромагнитных материалов и может быть использовано на предприятиях металлургической, приборостроительной и машиностроительной промышленности.

Известно устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, магнитоиндукционньгй преобразователь, усилитель с перестраиваемой полосой усиления и индикатор 1.

Данное устройство характеризуется сравнительно низкой точиостью измерения ввиду сильного влияния различных мешаюшлх факторов.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь для измерения шумов Баркгаузена, усилитель, анализатор спектра, квадратичный детектор, синхронный детектор, индикатор и цепь, состоящую из последовательно соединенных удвоителя частоты, подключенного входом к выходу гсгератора. и фа:)овращателя 2.

Недостатком известного устройства является то, что при изменении амплитуды перемагничивающего поля и козрцитивной силы контролируемых образцов изменяется соотношение фаз между огибающей текущего спектра магнитных шумов и опорным синусоидальным напряжением, что приводит к появлению погрешности и снижает точность измерения.

Цель изобретения повышение точности

Q измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено триггером, включенным между фазовращателем и опорным входом синхронного детектора,

,5 На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры сигналов в соответствующих контрольных точках на фиг. 1.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, преобразователь 2 для

20 измерения шумов Баркгаузена, усилитель 3, анализатор 4 спектра, квадратичный детектор 5, синхронный детектор 6, выход которого подключен к индикатору 7, а опорный вход через последовз яьно соединенные удвоитель 8 часЮТЫ, фазовращатель 9 и триггер к ду генератора 1. Эпю|ры сигналов в контрольных точках 11 - 17 представляют собой: 11- сигнал тока перемагничивания; 12- вид скачков Баркгаузена; 13- вид продектированных скачков Баркгаузена;14- напряжение с выхода удвоителя часто15- напряжение с выхода фазовращателя;, 16- вид опорного напряжения с выхода триггера; 17 вид напряжения с выхода синхронного детектора. Устройство работает, следующим образом. Ток 11 генератора 1 питает перемагничивающую катушку преобразователя 2, после которой перемагничивает контролируемое изделие (на чертеже не показано). Скачки намаг ниченности, возникающие вследствие необратимых процессов перемагничивания, наводят в и мерительной катушке преобразователя 2 сигнал, представляющий собой совокупность ЭДС 12 скачков Баркгаузена. Этот сигнал 12 через малошумящий широкополосный усилитель 3 подается на- вход анализатора 4 спектра, с помощью которого выделяются компоненты спект ра магнитных шумов заданных частот. С выхода анализатора 4 спектра сигнал поступает на вход квадратичного детектора 5, с выхода которого получают напряжение 13, пропорциональное спектральной плотности магнитных шумов. Затем зтот сигнал подается на измерительный вход синхронного детектора 6, а на опорный его вход с выхода генератора 1 через последовательно соединенные удвоитель 8 частоты, сигнал 14, фазоврашатель 9 сигнал 15 и триггер 10 подается удвоенное по частоте и сдвинутое по фазе напряжение 16 прямоугол ной формы так, чтобы перекрытие плошадей сигналов с выхода квадратичного детектора 5 и выхода триггера 10 было максимальным. С выхода синхронного детектора 6 сигнал 17 подается на вход индикатора 7. Экспериментальные исследования показывают, что при изменении амплитуды перемагничивающего поля и коэрш тивной силы контролируемых образцов происходит сдвиг пакетов 12 скачков Баркгаузена вдоль оси времени t. В известном устройстве даже незначительный сдвиг в пределах ±5° приводит к изменению площади перекрытия напряжения 13 с выхода квадратичного детектора 5 и фазовращателя 9, что приводит к изменению показаний индикатора 7 на 30-35%. При использовании предлагаемого устройства сдвиг сигнала в пределах ±30° приводит к изменению показаний индикатора 7 на величину, не превышающую 1%. Формула изобретения Устройство для магннтошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь для измерения шумов Баркгаузена, усилитель, анализатор спектра, квадратичный детекор, синхротП)1Й детектор, индикатор и цепь, состоящую из последовательно соединенных удвоителя частоты, подключенного входом к выходу генератора, и фазовращателя, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено триггером, включенным между фазовращателем и опорным входом синхронного детектора. Источники информа1ши, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ГДР N 71635, кл. 42 К 4ГуоЗ, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 532803, кл. G OIN 27/86, 1976 (прототип).

фиг,1