Устройство для контроля магнитострик-циОННыХ МАТЕРиАлОВ Советский патент 1981 года по МПК G01N27/80 

... 1 Изобретение относится к.неразрушающему контролю физпко-механических параметров магнитострикционных материалов и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйст ва. Известно устройство для контроля магнитострикционных материалов, соде жащее генератор импульсов тока, два или более электродов в виде медных пластин, приемную головку в виде под ковообразного электромагнита, усилитель и осциллограф. Созданный в гене раторе импульс тока проводится медны ми пластинами, расположенными вблизи поверхности изделия на отрезке Длиной 20 см. Образующееся вокруг этого тока сильное магнитное поле создает в образце вследствие эффекта магнито стрикции механические колебания. Воз никающие вследствие магнитоупругого эффекта эхо-импульсы преобразуются прие|мной головкой в имЪульсы тока, поступающие после усиления на осциллограф. По картине временной зависимости сигнала на экране осциллографа судят о наличии дефекта 1 . Недостатком устройства является то, что работа в импульсном режиме затрудняет контроль малогабаритных изделий, а также с помощью данного устройства невозможно определять величину механических напряжений к контролировать качество термообработки. Ближайшим по техническому существу к изобретению является устройство для контроля магнитбстрикционных материалов, содержащее генератор высокочастотных сигналов, соединенную с генератором возбуждающую катушку индуктивности, приемную к атушку индуктивности, подключенный к ней усилитель, изолированные подмагничивающйе системы соответственно возбуждающей и .приемной катушек индуктивностей, состоящие из последовательно соединенных подмагничивающего и регулировочного узла, и индикатор. Подмагничивающая система возбуждающей катушки питается от источника переменного тока, а приемной - от источника постоянного тока 2. Недостатком ус -ройства является то, что ограничена точность измерения контролируемьк параметров в силу использования в качестве индикатора осциллогра(фа, точность которого 5-10%, и невозможность автоматизировать процесс контроля качества термообработки .j Цель изобретения - повышение точнести кбнтроля качества термообработ ки и величины механических напряжений. Цель достигается тем, что устройство снабжено подключенным к выходу усилителя компаратором фазы, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с индикатором, в качестве индикатора, использован цифровой измеритель временных интервалов, а усилитель выполнен селективным. На фиг. 1 представлена блок-схема устройстваJ на,фиг. 2- диаграмма огибающей .и преобразованного высокочастотного сигнала в зависимости от времени. Устройство содержит генератор 1 высокочастотных сигналов, соединенную с «им возбуждающую катушку 2 -индуктивности, образец 3, приемную катушку 4 индуктивности, i соединенную через селективный усилитель 5 со входом компаратора б фазы, выход которого соединен с цифровым измери телем 7 временных интервалов, подмагничивающуй систему возбуждающей кадушки, состоящую из последователь но соединенных подмагничивающего узла 8 (например, электромагнитами регулировочного узла 9 .подмагничивающую-систему приемной катушки, состоящую из подмагничивающего узла 10 и регулировочного;узла 11. Работа устройства осуществляется следующим образом. Высокочастотный сигнал с генерат ра 1 подается в возбуждающую катушку 2 и вследствие эффекта магнитострикции возбуждает в образце 3 в присутствии переменного низкочастот ного поляризующего поля Н упругие колебания. Величина переменного циз частотного поляризующего поля для возбузкдения упругих колебаний устанавливается с помощью регулировочно узла 8 подмагничивающей системы воз буждадэдей катушки. Ультразвуковые ко лебания в присутствии постоянного поляризующего, поля HQ возбуждают электромагнитные колебания над образцом в 9оне приемной катушки 4, в которой она преобразуются в электр ческий сигнал. Величина поляризующего поля Но оптимсшьная для приема, устанавливается с помощью регулировочного узла 11. Селективный усилитель 5 вьзделяет ,из принимаемого сигнала колебания faa частоте, вдвое большей частоты ге нератора, и усиливает их. Огибающая высокочастотногосигнала, получаемог на выходе селективного усилителя 5, в зависимости от времени представлена на фиг. 2 (вверху. Период сигнала |интервал време- ни ас/ постоянен и соответствует периоду низкочастотного переменного поляризующего поля н„. Соотношение интервалов времени ав и вс, на кото рых сигнал имеет противоположные фазы,меняется в зависимости от величины критического поля образца,Которое в свою очередь,определяется величиной Приложенных к образцу механических напряжений и качеством его термообработки. Сигнал второй гармон ки, прЬход через компаратор б фазы, на вход которого подается также опорный сигнал от генератора высокочастотных сигналов, преобразуется к виду, представленному на фиг. 2 (внизу), причем интервал времени а в в течение которого на выходе компаратора фазы поддерживается положительный потенцигш, равен интервалу времени ав. Преобразованный таким образом сигнал подается затем на цифровой измеритель 7 временных интервалов, который измеряет длитель-. ность интервала времени а в , и , следовательно, длительность интервала времени ав. Сравнивая полученный ре-. зультат с интервалом времени для эталонного образца, делают заключение о величине внешних нагрузок, -приложенных к образцу, о величине остаточных напр яжений или о качестве его те мической обработки. Устройство позволяет в цифровой форме оценить качество термообработки или величину внешних нагрузок, приложенных к образцу, что значительно повысит точность контроля (5-10 ра и позволит автоматизировать процесс съема информации . Формула изобретения Устройство для контроля магнитострикционных материалов, содержащее генератор высокочастотных сигналов, соединенную с генератором возбуждающую катушку индуктивности, приемную катушку индуктивности, подключенный к ней усилитель, изолированные подмагничивающие системы соответственно возбуждающей и приемной катушек индуктивностей, состоящие из последо-. вательно соединенных подмагничивающего и регулировочного узла, и индикатор, отличающееся тем, что, с цепью повышения точности контроля качесп ва тёрмробработки и вели-i чины механических напряжений оно Снабжено подключенным к выходу усили теля компаратором фазы, второй вход которого соединен с выходом генератора, а выход - с индикатором, в качестве индикатора исполь.зован цифровой измеритель временных интервалов, а усилитель выполнен селективным. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Патент ГДР 17322, кл. 42 к 46/03, 1976. ° 2.Авторское свидетельство СССР . ро заяйке . 2674408/28,кл. QOIM. 27/80, 1978 .(jtipOTOTHn). .

1Ш

4

-CD