Устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРШАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электрсжагнитный преобразователь И:усшпГ тёль, последовательно соединенные аналоговый ключ, блок анализа и индикатор , а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные-между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа, отличающееся тем что, с целью повьвпения чувд:твительности контроля, оно снабжено ограничителем , включеннсм между выходом усилителя и сигнальны 4 входом аналогового клоча, последовательно соединенными в,тор№1 ждущим мультивибратором , счетчиком импульсов и блоком памяти включенными между выходом первого ждущего мультивибратора и входом блоки анализа, и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напряжения , включенными мея;ду вторьм выходом порогового элемента и его.вторым входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогб вого ключа, а второй выход нуль-органа - с втбрю входом блока памяти. 4 О) СП 00 со н

(l9) (! 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4уц G 01 N 27/83

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ н двто сномм свидетельству

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3527343!25-28 (22) 21.!2.82 (46) 23.03.85. Бюл. В 11 (72) В.Е .Шатерников, А.А.Штин, В.В.Филинов и А.И.Соколик (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт и Ижевский механический институт (53) 620. 179. 14(088.8) (56) 1. Попова В.В. Применение магнитошумового метода для контроля содержания углерода. — В кн.: Эффект

Баркгаузена н его использование в технике, Ижевск„ 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

В 728073, кл. С 01 Я 27/83, 1979. (прототип). (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НЕРАЗРУШИОЩЕР0 КОНТРОЛЯ ФЕРРОИАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее йоследовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь и усили тель, последовательно соединенные аналоговый ключ, блок анализа и индикатор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные.между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности контроля, оно .снабжено ограни" чителем, включенньи между выходом усилителя и сигнальным входом аналогового ключа, последовательно соединенными вторьи ждущим мультЫвибратором, счетчиком импульсов и блоком памяти, включенными между выходом первого ждущего мультивибратора и входом блока анализа, и пос«« ледовательно соединенными нуль-органом и генератором линейного напряжения, включенными между вторым выходом порогового элемента и его.вторым входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогового ключа, а второй выход нуль-органа — с вторым входом блока памяти.

1146589

Изобретение относится к неразрушающему контролю и может быть исполь зовано для контроля физико-механи-. ческих свойств изделий из ферромагнитных материалов. S

Известно устройство для неразру шакицего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразова- 10 тель, широкополосный усилитель, амплитудный селектор и счетчик ычпульсов 11.

Недостаток данного устройства состоит в низкой чувствительности 1 контроля, что связано с измерением средней за период частоты шумов Барк1 гаузена без учета их интенсивности.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для иеразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электромагнитный преобразователь, усилитель, аналоговый ключ, блок анализа н индикатор, йоследовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные между выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа (2) . Однако известное устройство не обладает требуемой чуствительностью контроля, так как измеряемая текущая мощность шумов Баркгаувена в больЬ 35 шинстве случаев слабо коррелирует с изменением контролируемого параметра.

Цель изобретения — повышение чувствительности контроля.

Поставленная цель достигается тем,Ю что устройство для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные источник переменного тока, электро.магнитный .преобразователь и усилитель, последовательно соединенные аналоговый ключ, блок анализа и индикатор, а также последовательно соединенные пороговый элемент и ждущий мультивибратор, включенные между SO выходом источника переменного тока и управляющим входом аналогового ключа снабжено ограничителем, включенным между выходом усилителя и сигнальным входом аналогового ключа, Я последовательно соединенными вторый . ждущим мультивибратором, счетчиком импульсов и блоком памяти, включенным между выходом первого ждущего мультивибратора и входом блока анализа, и последовательно соединенными нуль-органом и генератором линей-. ного напряжения, включенными между вторым выходом порогового элемента и его вторым входом, второй вход счетчика импульсов соединен с выходом аналогЬвого ключа, а второй выход нуль-органа — с вторым входом блока памяти.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства; на фиг. 2 — эпюры сигналов .

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 пере менного тока, электромагнитный пре"образователь 2, усилитель З.ограничитель 4, аналоговый ключ 5, счетчик 6 импульсов, блок 7 памяти, цифроаналоговый преобразователь 8, являющийся блоком анализа и индикатор 9, последовательно соединенные пороговый -элемент 10, первый ждущий мультивибратор l1 и второй ждущий мультивибратор 12, включенные между выходом источника 1 переменного тока и вторым входом счетчика 6 импульсов, последовательно соединенные нуль-орган 13 и генератор 14 линейного напряжения, включенные между вторым вью. ходом порогового .элемента 10 и его вторым входом, причем второй выход первого ждущего мультивибратора 11 соединен с управляющим входом аналогового ключа 5, а второй выход нуль-органа 13 соединен с вторым входом блока 7 памяти.

Устройство работает .следующим образом.

Источник 1 переменного тока питает обмотку перемагничивания электромагнитного преобразователя 2. В переменное магнитное поле 15 индукционного .преобразователя 2 помещают контролируемое иэделие (не показано).

При этом в измерительной обмотке электромагнитного преобразователя 2 индуцируются шумы 16 Баркгаузена, которые усиливаются усилителем 3.

Ограничитель 4 преобразует случайный сигнал от шумов 16 в последовательность импульсов 17 равной величины. В пороговом элементе 10 происходит сравнение сигнала источника 1 переменного тока U> (t) и генератора 14 линейного напряжения Ut (t).

Прн 01(t) ) Uq(t) пороговый эле589 4 . органа 13 происходит обнуление бло б ка 7.

3 f f46 мент 10 запускает первый ждущий мультивибратор 11, на выходе которого появляется строб-импульс 18 определенной длительности 7, замыкающий аналоговый ключ 5. Счетчик импульсов измеряет частоту следования сигналов 19"шумов Баркгаузена за время . Сброс счетчика 6 и передача информации в блок 7 памяти осуществляется поступающим с выхода второго ждущего мультивибратора 12 импульсом 20, передний фронт которого синхронизирован с задним фронтом импульса 18 таким образом, что окончание импульса 18 вызывает появление импульса 20.

Положение строб импульса 18 относительно поля перемагничивания 0>(t). меняется от цикла к циклу, вследствие изменения величины сигнзле О (с), иб

Скорость изменения снгнвле U> (t выбрана на 2-3 порядка меньше скорости изменения сигнала u,(с), что вместе с выбранной длительностью строб-импульса т обеспечивает полное у заполнение импульсами длительности (" восходящего (или нисходящего) участка поля перемагничивания U<(t), длительность которого равна Т/2, где

Т вЂ” период ноля перемагничивания.:

Такюю образом, блок 7,регистриру" ет текущую частоту следования шумов Баркгауэена относительно поля перемагничивайия. Полная информация о распределении частоты следования набирается эа К циклов поля перема пичивания, где К - - -. . После К-го

2 Г цикла, т.е. при U (C) = П„т нульорган 13 вырабатывает сигнал (не показано), который осуществляет 46 сброс сигнала генератора 14 V>(t} в исходное состояние .0 (й) U

1е

При этом посредством сигнала нульНакопленная в блоке 7 за время КТ информация об огибающей текущего числа шумов Баркгаузена цифроаналоговьм преобразователем 8 последовательно преобразуется в аналоговый сигнал и подается на индикатор 9.

При этом вход цифроаналогового преобразователя 8 генератором тактовых

Импульсов, входящим в состав цифроаналогоЬого преобразователя (не по- . казан), последовательно подключается к выходам ячеек блока 7 памяти.

Скорость опроса ячеек блока 7 памяти синхронизирована со скоростью pasвертки сигнала индикатора 9 во вре- мени. Таким образом на индикат6ре

: вццеляется огибающая числа скачков

Баркгаузена, снятая за время КТ. В следующий период времени КТ процесс измерения повторяется. Полученные данные фиксируются индикатором 9, по показаниям которого определяют результат контроля. б

Устройство обладает большей чув. ствительностью, чем известное, так . как позволяет регистрировать изменение текущей частоты следования .шумов Баркгаузена, что является бо-: лее информативньи.показателем по сравнению с текущей мощностью шу мов Баркгаузена. Это позволяет решать задачу контроля в тех случах, когда текущая мощность шумов Варкгаузена меняется;неоднозначно или незначительно е изменением контролируемого параметра. Кроме того, устройство представляет удобную воз можность для дальнейшей обработки

; полученной в цифровом виде информацнне б

1146589 Ъм

Составитель Н.111катов

Редактор С.Патрушева Техред Т.Дубинчак Корректор Н.Король

Заказ 1356/33 Тираж 897 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений иоткрытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раувская наб,, д. 4/5 филиал ППП "Патент", r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4