Устройство для комплексного неразрушающего контроля ферромагнитных изделий

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле в машиностроении. Цель изобретения - повышение достоверности контроля. Устройство содержит соединенные последовательно блок перемагничивания ,блок управления током перемагничивания и обмотку перемагничивания преобразователя Баркгаузена, соединенные последовательно измериИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий с защитным покрытием методом, основанным на эффекте Баркгаузена. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет поддержания в процессе контроля постоянной интенсивности акустических шумов Баркгаузена в материале основы контролируемого изделия. На фиг.1 приведена структурная схема устройства для комплексного неразрушаютельную обмотку преобразователя Баркгаузена , фильтр верхних частот, усилитель магнитных шумов Баркгаузена и блок измерения , соединенные последовательно электроакустический преобразователь и усилитель акустических шумов Баркгаузена, выход которого соединен с вторым выходом блока измерения, соединенные последовательно источник опорного сигнала и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом усилителя магнитных шумов Баркгаузена , а выход - с управляющем входом блока управления током перемагничивания Блок измерения состоит из соединенных последовательно полосового фильтра и первого измерителя интенсивности сигнала, измерителя интервалов времени и второго измерителя интенсивности сигнала Вход полосового фильтра соединен с первым входом первого измерителя интервала времени и образует Мервый вход блока измерения Второй вход блока измерения образуют соединенные второй вход измерителя интервалов времени и вход второго измерителя интенсивности сигнала 2 ил щего контроля на фиг 2 - схема блока измерения Устройство контроля содержит блок 1 перемагничивания, преобразователь 2 шумов Баркгаузена, измерительная обмотка 3 которого подключена к соединенным последовательно фильтру 4 верхних частот, усилителю 5 магнитных шумов Баркгаузена и первому входу блока 6 измерения, а также электроакустический преобразователь 7, соединенный с усилителем 8 акустических шумов Баркгаузена, выход которого подключен к второму входу блока 6 измере О Ю 00 о го

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 N 27/83

ГОСУДАРСТВЕ ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ...

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4606420/28 (22) 15. t 1.88 (46) 15.04.91, Бюл, N. 14 (71) Новосибирский электротехнический институт (72) А.В. Виноградов, В .Н. Москвин и Ю.О.Поляков (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N14б7490,,кл. G 01 N 27/83, 14.05.87, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО

НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при нераэрушающем контроле в машиностроении. Цель изобретения — повышение достоверности контроля. Устройство содержит соединенные последовательно блок перемагничивания,блок управления током перемагничивания и обмотку перемагничивания преобразователя Баркгаузена, соединенные последовательно измериИзобретение относится к контрольноизмерительной технике и может использоваться для неразрушающего контроля ферромагнитных изделий с защитным покрытием методом, основанным на эффекте

Баркгаузена, Цель изобретения — повышение достоверности контроля за счет поддержания в процессе контроля постоянной интенсивности акустических шумов Баркгауэена в материале основы контролируемого изделия.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства для комплексного неразрушаю„„Я „„1642362 А1 тельную обмотку преобразователя Баркгауэена, фильтр верхних частот, усилитель магнитных шумов Баркгаузена и блок измерения, соединенные последовательно электроакустический преобразователь и усилитель акустических шумов Баркгаузена, выход которого соединен с вторым выходом блока измерения. соединенные последовательно источник опорного сигнала и блок сравнения, второй вход которого соединен с выходом усилителя магнитных шумов Баркгауэена, а выход — с управляющим входом блока управления током перемагничивания.

Блок измерения состоит из соединенных последовательно полосового фильтра и первого измерителя интенсивности сигнала, измерителя интервалов времени и второго измерителя интенсивности сигнала. Вход полосового фильтра соединен с первым входом первого измерителя интервала времени и образует первый вход блока измерения.

Второй вход блока измерения образуют соединенные второй вход измерителя интервалов времени и вход второго измерителя интенсивности сигнала. 2 ил. щего контроля; на фиг.2 — схема блока измерения, Устройство контроля содержит блок 1 перемагничивания, преобразователь 2 шумов Баркгауэена, измерительная обмотка 3 которого подключена к соединенным последовательно фильтру 4 верхних частот, усилителю 5 магнитных шумов Баркгаузена и первому входу блока 6 измерения, а также электроакустический преобразователь 7, соединенный с усйлителем 8 акустических шумов Баркгауэена, выход которого подключен к второму входу блока 6 иэмере1642362

55 ния, блок 9 управления током перемагничивания, блок 10 сравнения, источник 11 опорного сигнала. При этом вход блока 9 управления током перемагничивания соединен с выходом блока 1 перемагничивания, выход соединен с обмоткой 12 перемагничивания преобразователя 2 шумов Баркгаузена, а управляющий вход — с выходом блока 10 сравнения, первый вход блока 10 сравнения соединен с выходом усилителя 5 магнитных шумов Баркгаузена, а второй вход — с выходом источника 11 опорного сигнала, блок 6 измерения содержит полосовый фильтр 13, два измерителя

14 и 15 интенсивности сигнала и измеритель 16 интервалов времени, причем первый вход измерителя 16 интервалов времени и вход полосового фильтра 13 соединены и образуют первый вход блока 6 измерения, к выходу полосового фильтра 13 подключен вход первого измерителя 14 интенсивности сигнала, а соединенные второй вход измерителя 16 интервалов времени и вход второго измерителя 15 интенсивности сигнала образуют второй вход блока 6 измерения.

Устройство работает следующим образом.

Перед измерением преобразователь 2 шумов Баркгаузена устанавливается на поверхность изделия, С блока 1 перемагничивания через блок 9 управления током перемагничивания на обмотку 12 перемегничивания подают переменный ток низкой частоты (8 — 40 Гц).

Переменное магнитное поле, создаваемое преобразователем, вызывает перестройку доменной структуры в ферромагнитном материале основы контролируемого объекта, Возникающие при этом скачки намагниченности (шумы Баркгаузена) наводят в измерительной обмотке 3 преобразователя ЭДС, которую выделяют фильтром 4 верхних частот, усиливают усилителем 5 магнитных шумов Баркгаузена и подают на вход блока 6 измерения.

Возникающие при перестройке доменной структуры акустические шумы преобразуют в электрические сигналы электроакустическим преобразователем 7, усиливают усилителем 8 акустических шумов Баркгаузена и подают на второй вход блока 6 измерения. Сигнал магнитных шумов Баркгаузена с первого входа блока 6 поступает на первый вход измерителя 16 интервалов времени, C первого входа блока

6 сигнал магнитных шумов Баркгаузена поступает на вход полосового фильтра 13, который выделяет из спектра сигнала полосу, 5

45 интенсивность шума в которой наиболее тесно коррелирует с контролируемым параметром ферромагнитного материала, и подают его на вход измерителя 14 интенсивности сигналов. Сигнал акустических шумов Баркгаузена поступает на второй измеритель 15 интенсивности сигналов.

Кроме того сигнал магнитных шумов Баркгаузена Ub и сигнал акустических шумов

Баркгаузена 0ь поступают на первый и

А второй входы измерителя 16 интервалов времени.

Сигнал акустических шумов Баркгаузена с выхода усилителя 5 магнитных шумов

Баркгаузена подают на вход блока 10 сравнения, на второй вход которого подают эталонный сигнал от источника 11 опорного сигнала. Блок 10 сравнения работает следующим образом. При меньшей интенсивности сигнала магнитных шумов Баркгаузена относительно интенсивности опорного сигнала блок 10 сравнения подает на блок 9 управления током перемагничивания команду увеличить ток перемагничивания и наоборот, при большей интенсивности сигнала магнитных шумов Баркгауэена относительно интенсивности опорного сигнала блок 10 сравнения подает на блок 9 управления током перемегничивания команду уменьшить ток перемагничивания.

Интенсивность магнитных шумов Барк гаузена характеризует процесс переориентации доменов при перемагничивании ферромагнитного материала. Этот же процесс является причиной возникновения акустических шумов Баркгауэена, что обусловливает связь их интенсивностей для каждого конкретного материала.

Таким образом, стабилизация интенсивности магнитных шумов Баркгаузена приводит к стабилизации и акустических шумов, чем достигается уменьшение влияния мешающих факторов на достоверность контроля.

Формула изобретения

Устройство для комплексного неразрушающего контроля ферромагнитных иэделий, содержащее блок перемагничивания, преобразователь шумов Баркгаузена, подключенные к выходу измерительной обмотки преобразователя шумов Баркгаузена последовательно соединенные фильтр верхних частот, усилитель шумов Баркгаузена и блок измерения, последовательно соединенныее электроакустический и реобраэователь и усилитель акустических шумов

Баркгаузена. выход которого соединен с вторым входом блока измерения, о т л и ч а1642362 ю щ е е с я тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено блоком управления током перемагничивания, включенным между выходом блока перемегничивания и входом преобразователя 5 шумов Баркгаузена, последовательно соединенными источником опорного сигнала и блоком сравнения, выход которого соединен с управляющим входом блока управления током перемагничивания, а второй вход 10 подключен к выходу усилителя шумов Баркгаузена, а блок измерения выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра и nepapro измерителя интенсивности сигнала, измерителя интервалов времени, первый вход которого объединен с входом полосового фильтра и является первым входом блока измерения, а также второго измерителя интенсивности сигнала, вход которого объединен с вторым входом измерителя интервалов времени и является вторым входом блока измерения.

1642362

Составитель И.Кесоян

Техред M. Моргентал Корректор И,Муска

Редактор М.Циткина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1143 Тираж 406 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5