Устройство для магнитошумовой структуроскопии Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ

Изобретение относится к области неразрушащего контроля параметров ферромагнитных изделий и может быть использовано на предприятиях металлургической, машиностроительной и авиационной промышленности, Известно устройство , содержащее последовательно соединенные генератор, магнитошумовой датчик, уси литель с перестраиваемой полосой ус ления и индикатор 1 . . Однако это устройство характеризуется сравнительно низкой точностью контроля ввиду сильного влияния различных мешающих факторов. Известно устройство для компенсации изменений измеряемого сигнала Баркгаузена магнитных материалов вследствие изменений их формы и раз меров, содержащее генератор низких частот, магнитошумовой датчик, усилитель, квадратичный детектор, инте ратор, индикатор и датчик напряженности перемагничивающего поля, который через второй усилитель и фильтр подключен к управляюи ему, входу генератора 2. Однако точность контроля известного устройства также недостаточна, так как его блок-схема не обеспечивает получение информации о физикомеханических свойствах контролируемого материала, содержащейся в значениях полей старта скачков Баркгаузена, соответствующих началу и окончанию протекания необратимых процессов пе.ремагничивания в контролируемых образцах. Целью изобретения является повышение точности контроля. Поставленная цель достигается тем, что устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор низких частот, магнитошумовой датчик и усилитель, датчик напряженности перемагничивающего поля, к выходу которого подключен второй усилитель, а также индикатор, снабжено подключен ными 1C первому усилителю, последовательно соединенными триггером, блоком дифференцирования, ограничителем, генератором строб-импульсов и блоком стробирования и подключенными к второму выходу блока дифференцирования, последовательно соединенными вторым ограничителем, вторым генератором строб-импульсов и вторым блоком стробирования, а также подключенным к второму усилителю детектором, выходы которого связаны с первым и вторым блоками стробирования, а также блоком измерения отношений, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков стробирования, а выход- к индика тору.

I На фиг. 1 изображена структурная .схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - осциллограммы, поясняющие работу устройства,

Устройство содержит генератор 1, выход которого соединен с перемагнимивающей катушкрй магнитошумового датчика 2, измерительная катушка которого подключена через последовательно соединеннее усилитель 3| триггер 4, блок 5 дифференцирования, ограничитель 6 и Гэнератор 7 строб-импульсов к входу блока 8 ст|эобирования, второй вход которого через последовательно соединенные датчик 9 напряженности перемагничивающего пqля второй усилитель 10 и детектор 11 подключен к. магнитошумовому датчику 2о Выход блока 8 стробирования подключен к входу блока 12 измерения отношений, второй вход которого через последовательно соединенные второй ограничитель 13, второй генератор. 14 строб-импульсов и второй блок 15 стробирования подключен к выходу блока 5 дифференцирования. Второй вход второго блока 15 стробирования подключен к выходу детектора 11, а выход блока 12 измерения отношений.подключен к индикатору 1б„

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 питает перемагничивающую катушку магнитошумового датчика 2, которая перемагничивает контролируемый материал полем K(t) (17

фиг. 2) низкой частоты.Скачки намагниченности, возникающие в контролируемом образце, наводят в измерительной катушке датчика 2 пакеты

импульсов ЭДС Баркгаузена ис.б.(18,фиг,2 которые через усилитель 3,работающий в режиме ограничения, подаются на вход триггера k, на выходе которого формируются импульсы (19,

йиго 2) прямоугольной формы, длительность которых равна длительности Тцс.Б. (фиг. 2). С выхода триггера 4 сигнал через блок 5 (20 фиг. 2) дифференцирования и ограничитель 6

5 отрицательных импульсов подается на вход генератора 7 строб-импульсов, вырабатывающего импульсы прямоугольной формы Ц;, (21, фиг. 2), длительность которых , где Т- период перемагничиваниЯо С выхода генератора 7 строб-импульсов сформированная последовательность импульсов и(21, фиг. 2) подается на вход блока 8 стробирования, на другой вход

5 которого поступает сигнал U.g(22,

фиго 2 с выхода датчика напряженности перемагничивающего поля через последовательно соединенные второй усилитель 10 и детектор 11. Таким

0 образом, на выходе блока 8 стробирования формируется последовательность импульсов а , в , ди т.д. (23, фиг.2) моменты возникновения которых соответствуют моментам возникновения скачков Баркгауаена в соседних полупериодах перемагничивания, т.е. точкам а, в, д и т.д. (17, фиг. 2), а амплитуда которых А пропорциональная мгновенным значениям напряженности перемагничиаающего поля в точках а, в, д и т„д, (17, фиг, 2). С выхода блока 5 дифференцирования сигнал также подается через последова. тельно соединенные второй ограничитель 13 положительных импульсов, второй генератор 14 строб-импульсов (24, фиг„ 2) на вход второго блока 15 стробирования, на втюрой вход которого подается сигнал с выхода детектора 11. Таким образом, на выходе второго бло.ка 15 стробирования формируется последовательность импульсов б( г/ е и т.д. (23, фиг. 2), моменты возникновения которых соответствуют моментам окончания протекания скачков Баркгаузена в соседних полупериодах перемагничивания, т,е. точкам б, г, е и т.д. (17, фиг„ 2),.а амплитуда которых Aj поопорциональна мгновенным значениям напряженности перемагничиваю1Чвго п ля в точках б, г е и ТоДо (Т7, фиг 2). С выходов блоков 8 и 15 стробирования сигналы подаются на входы блока 12 измерения отношений с выхода которого сигнал подается на индикатор 16, По показаниям индикатора 16, пропорциональным отно шению мгновенных значений величин напряженности перемагничивающего п ля, соответствующих началу и окончанию протекания скачков Баркгаузе на в исследуемом образце, судят о структурном состоянии контролируемого материала. За счет введения новых блоков и их функциональных связей, позволяющих измерять отношение значений п лей старта скачков Баркгаузена, со ответствующих началу и окончанию п текания необратимых процессов пере магниуивания в контролируемых образцах, устройство позволяет повысить точность контроля, например п измерении упругих напряжений, возникающих в исследуемых образцах. Формула изобретения Устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор низких частот, магнитошумовой датчик и усилитель, датчик напряженности перемагничиаающего поля, к выходу которого подключен второй усилитель, а также индикатор, о т, л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено подключенными к первому усилителю, последовательно соединенными триггером, блоком дифференцирования, ограничителем, генератором, строб-импульсов и блоком стробирования и подключенными к второму выходу блока дифференцирования, последовательно соединенными вторым ограничителем, вторым генератором строб-импульсор и вторым блоком стробирования, а также подключенным к второму усилителю детектором, выходы которого связаны с первым и вторым блоками стробирования, а также блоком измерения отношений, входы которого подключены к выходам первого и второго блоков стробирования, а выход - к индикатору. ИсточниКи информации, принятые во внимание при экспертИчЧе 1„ Патент ГДР № П, кл, G 01 N 27/88, 1973. 2, Патент США f 3783370, кл, G 01 R 33/12, 197.