Способ магнитошумовой структуроскопии изделий из ферромагнитных материалов Советский патент 1981 года по МПК G01N27/90 

Изобретение относится к неразруша адему контролю ферромагнитных материа лов и может быть использовано на предприятиях приборостроительной,машиностроитель ной и авиационной промышленности. Известен способ магнитошумовой структуроскопии, заключающийся в тся4 что контролируемое изделие перемагничивают по предельной петле гистере зиса, регистрируют скачки Баркгаузена и по форме спектра магнитных шу мов, нормированного относительно одной из его составляющих, судят о значении контролируемого параметра ш. Однако для известного способа характерна низкая точность контроля, обусловленная сильным влиянием те пловых и аппаратурных шумов, а также внешних промышленных наводок на результаты измерении. Наиболее близким по техническойсущности к изобретению является способ магнитошумовой структуроскопии изделий из ферромагнитных материалов заключающийся в том, что изделие перемагничивают полем низкой частоты, выделяют спектры магнитных шумов и синхронно детектируют их огибающие С23 . Низкая точность контроля многослойных ферромагнитных материалов данного устройства обусловлена тем, что выходной сигнал содержит интегральную информацию о структуре всего перемагничивающегося объема. Цель изобретения - повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что вьщеляют разность спектров магнитных шумов контролируемого и эталонного участков изделия в каждом полупериоде перемаг ничивания и по зависимости продетектированного сигнала от частоты определяют контролируемые параметры, а глубину слоя с выявленной неоднородностью определяют по частоте, при которой разность спектров меняет знак. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства, реализующая предлагаекшй способ; на фиг. 2 - временные диаграм1 1ы прохождения сигнала по измерительному каналу. Устройство содержит установленную на изделие с контролируемым и эталонным участками 1 и 2 систему 3 перемагннчивамия, соединенную с выходом

низкочастотного генератора 4, индикаторные катушки 5 и 6, подключенные к последовательно соединенным коммутатору 7 , широкополосному усилителю 8, анализатору 9 спектра, синхронному детектору 10 и индикатору 11 контролируемого параметра, фазовращатель 12, вход которого соединен с выходом генератора, а выход - со входами коммутатора и синхронного детектора, и последовательно соединенные измеритель 13 производной и индикатор 14 глубины слоя, включенные между выходом синхронного детектора и входом анализатора спектра,

Способ реализуется следующим образом.

По обмотке системы перемагничивания пропускают ток от генератора 4. Созданный этим токсин магнитный поток замыкаясь по сердечнику системы 3 перемагничивания и по контролируемому изделию, вызывает в последнем необходимые процессы перемагничивания, которые регистрируются с помощью индикаторных катушек 5 и б. Закон изменения напряженности магнитного поля показан на фиг. 2а. Сигнал с индикаторной катушки 5 (фиг. 26} поступает на один из сигнальных входов коммутатора 7. Сигнал с индикаторной б (фиг. 2в) поступает на другой сигнальный вход коммутатора 7. На управляющий вход коммутатора 7 поступает сигнал с генератора 4, сдвинутых по фазе на заданный угол фазовращателем 12 (фиг. 2г.) . При положительной полуволне управляющего напряжения (фиг. 2 г,) коммутатор 7 пропускает на вход широкополосного усилителя 8 сигнал индикаторной катушки 5 (фиг. 25), а при отрицательной полуволне - сигнал ин;}икаторной катушки б (фиг. 2в).

С выхода широкополосного усилителя 8 сигнал (фиг. 2А) поступает на анализатор 9 спектра, с выхода которого текущий спектр магнитных шумов подается (фиг. 2е) на сигнальный вход синхронного детектора 10. На опорный вход синхронного детектора 10 подается сигнал с фазовращателя 12 (фиг. 2г).

Если контролируемый и образцовый участок имеют одинаковые свойства,то в результате синхронного детектирования .текущего спектра (фиг. 2е) на выходе синхронного детектора 10 сигнал равен нулю. Если свойства контролируемого участка на некоторой глубине отличаются от свойств образцового участка, то на выходе синхронного детектора 10 появляется сигнал (, поступающий на вход индикатора 11 контролируемого параметра. При увеличении частоты анализа с помощью анализатора 9 спектра на некоторой частоте, соответствующей

залегания слоя с отличающимися свойствами, резко изменяется величина сигнала с выхода синхронного детектора 10. При этом на выходе измерителя 13 производной появляется сигнал, поступагаций на управляющий вход индикатора 14 глубины. На сигнальный вход индикатора 14 глубины поступает сигнал с анализатора 9 спектра пропорциональный частоте анализа, по величине которого в момент поступления сигнала с измерите ля 13 производной определяют глубину залегания слоя с отличающимися свойствами.

Предлагаемый способ наиболее эффектен при контроле двухслойнь1Х ферромагнитных сред.

Формула изобретения

Способ магнитошумовой структуроскопии изделий из ферромагнитных материалов, заключающийся в том/ что изделие перемагничивают полем низкой частоты, выделяют спектры магнитных шумов и синхронно детектируют их огибающие, отличающийся тем, что, с целью повышения точности выделяют разность спектров магнитных ujyMOB контролируемого и эталонного

0 участков изделия в каясдом полупериоде перемагничивания и по зависимости продетектированного сигнала от частоты определяют контролируемые параметры, а глубину слоя с выявленной неод5 нородностыо определяют по частоте, при которой разность спектров меняет знак.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 461346, кл. G 01 N27/86, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР 1 532803, кл. G 01 N 27/86, 1975 (прототип).

П