Устройство для магнитошумового контроля Советский патент 1981 года по МПК G01N27/83 

, 1

Изобретение относится к неразрушакхцему контролю параметров ферромагнитных изделий и может быть использовано для контроля их структурно-механических свойств.

Известно устройство для магнитошумового контроля ферромагнитных материалов содержащее источник перемагничивающего тока низкой частоты, магнитошумовой преобразователь,высокочастотный фильтр, широкополосный усилитель и индикатор, который позволяет судить о контролируемом параметре по интенсивности шумов Баркгаузена tl.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для магнитошумового контроля, содержащее источник перемагничивающего тока, измерительную и компенсационную катушки индуктивности,подключенные к катушкам два идентичных измерительных канала, каждый из которых включает последовательно соединенные высокочастотный фильтр и широкополосный усилитель, и подключенные к выходам каналов Последрвательио соединенные вы ислительный блок и индикатор Г2 ..

известное устройство характеризуется низкой достоверностью контроля из-за сильного влияния помех, в с частности тепловых шумов.

Цель изобретения - повыше «ие достоверности контроля.

Цель достигается за счет того,что устройство снабжено подключенными к .f. выходам широкополосных усилителей

каждого канала последовательно соединенными детекторами и и.нтеграторамн, выходы которых служат выходами соответствующих каналов, электропроводящим неферромагнитным экраном, уста15новленным между измерительной и компенсационной катушками, а вычислительный блок выполнен в виде последовательно соединенных алгебраического сумматора, порогового элемента и ин20тегратора.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - вариант с накладными катушками индуктивности; на фиг. 3 - то же, С про25ходными катушками.

Устройство содержит источник 1 Перемагничивающего тока с,катушкой 2 возбуждения, измерительную катушку 3 индуктивности, компенсационную катуш,30ку 4 индуктивности, подключенные к

атушкам два идентичных измерительных канала 5 и 6, каждый иэ которых вклюает последовательно соединенные выокочастртный фильтр 7 и 8, широкоолосный усилитель 9 и 10, детектор 11и 12, интегратор 13 и 14. Выходы интеграторов 13 и 14 служат выходами соответственно каналов 5 и 6. К ним одключен вычислительный блок 15,.состоящий иэ последовательно соединенных алгебраического сумматора 16, порогоэого элемента 17 и интегратора 18, к последнему подключен индикатор 19. Электропроводящий нёфарромагнитный экран 20 размещен между ивмерительной и компенсационной катушками 2 и 3 индуктивности.

Устройство работает следующим образом.

При возбуждении катушки 2 током источника 1 и циклическом перемагничивании контролируемого изделия 21 в материале последнего возникают скачки Баркгаузена, наводящие импульсы ЭДС в обмотке катушки 3 индуктивности. Эта импульсная ЭДС фильтруется высокочастотным фильтром 7, Где осуществляется подавление низкочастотных дискретных компонент ЭДС катушки 3 (первая и высшие гармоники основного магнитного потока, частота которой равна частоте перемагничивающего тока), и усиливается широкополосньм усилителем 9. Детектор 11 отделяет импульсы ЭДС скачков Баркгаузена только одной полярности, например-положительной. Интегратор 13 сглаживает огибающую текущего спектра ЭДС магнитного шума. Так как на катушку 3 индуктивности и на элементы первого измерительного канала 5 действуют различные случайные помехи, как сетевые (по цепям питания) , так и радиопомехи, на выходе канала 5 действует суммарное напряжение Uet,ixi(t) магнитного шума и,,, (t) и помехи Uf, (t)

вы,(

Так как катушка 4 индуктивности экра нмрована от контролируемого изделия 21 экраном 20, в ней не наблюдается ЭДС скачков Баркгаузена (магнитные поля скачков затухают в экране).Случайные же помехи наводят ЭДС в катушке 4 индуктивности и на элементах второго измерительного канала 6.Поскольку оба измерительных канала 5 и 6 идентичны конструктивно и электрически, на выходе канала б действует такое же напряжение помехи UBemi) - Up(t), как и на выходе канала 5. Алгебраический сумматор 16 осуществляет вычитание входных сигналов, потому на его выходе действует разностное напряжение рач .равное жениюмагнитног-о шума иц|(г)

и

:( 6felX-,-t/e(,,X2C

РОйМ

Uy(l)Uf,(tbUpCt)Uu,(U

Далее напряжение магнитного шума (уже без помехи) поступает на вход порогового элемента 17, переключающегося при появлении и исчезновении напряжения магнитного шума в каждом полуцикле перемагничивания. Скважность импульсов на выходе порогового элемента характеризует магнитные свойства контролируемого изделия 21, Эти импульсы интегрируются интегратором 18. Выходное напряжение интегpaTopia 18, пропорциональное скважности (действующему значению) импульсов на входе интегратора, поступает на индикатор 19, показание которого является мерой контролируемого магнитного параметра.

Предлагаемое устройство значительно ослабляет мешающее действие случайных помех, что особенно существенно для Промышленной эксплуатации магнитошумовых структуроскопов с пороговьаии элементами в цеховых условиях, и тем самым повышает точность контроля.

Формула изобретения

Устройство для магнитошумового контроля, содержащее источник паремагничивающего тока, измерительную и компенсационную катушки индуктивности, подключенные к катушкам два идентичных измерительных канала, каждый из которых включает последовательно соединенные высокочастотный фильтр и широкополосный усилитель, и подключенные к выходам каналов последовательно соединенные вычислительный блок и индикатор, отличающеес я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено подключенными к, выходам широкополосных усилителей каждого канала последовательно соединенными детекторами и интеграторами, выходы которых служат выходами соответствующих каналов электропроводящим нёферромагнитным экраном, установленным между измерительной и компенсационной катушками, а вычислительный блок выполнен в виде последовательно соединенных алгебраического сумматора, порогового элемента и интегратора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент ГДР 71635, кл. G 01 N 27/86, 1970.

2.Авторское свидетельство СССР : 670879,кл. 6 01 М 27/86,1977 (прототип).

фив

Рие.З