Способ магнитошумовой структуро-скопии и устройство для его осуще-ствления

 

ОП ИСАН-И

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических (i i) 794455

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.02.79 (21) 2721126/25-28 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.01.81. Бюллетень № 1 (45) Дата опубликования описания 07.01.81 (51) М. Кл.

G 01 N 27/83

Государственный комитет

:СС СР (53) УДК 620.191.33 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения В. Л. Венгрииович, В. Н. Бусько, И. И. Линник и В. Л. Цукерман (71) Заявитель Отдел физики иеразрушающего контроля АН Белорусской ССР (54) СПОСОБ МАГНИТОШУМО ВОЙ СТРУКТУРОСКО И и

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к неразрушающему контролю материалов и изделий из них и может быть использовано для контроля структуры ферромагнитных материалов после их термической, холоднопластической обработки, а также для определения содержания отдельных элементов в сплавах.

Известен способ контроля качества ферромагнитных материалов, заключающийся в том, что контролируемое изделие пере- 1р магничивают, преобразуют скачки Баркгаузена в ЭДС, усиливают, фильтруют, измеряют мощности или другие энергетические параметры спектра магнитного шума при различных значениях перемагничивающего 15 поля и сравнивают измеренные значения с соответствующими значениями эталонной кривой (1). Сложная и неоднозначная зависимость параметров спектра шума от контролируемых дефектов структуры мате- 2р риала, а также его низкая помехоустойчивость связаны с влиянием на спектральные характеристики шума большого числа структурных составляющих материала и низким отношением — полезный сигнал/помеха.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ магиитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов, заключающийся в том, ЗО что контролируемое изделие перемагничивают, преобразуют скачки ЭДС самоиндукции в периодический сигнал, ограничивают сигнал по амплитуде и по нему судят о структуре материала (2).

Способ осуществляется устройством, содержащим генератор, к выходу которого подключен индукционный преобразователь и широкополосный усилитель, вход которого соединен с индукционным преобразователем.

Основным недостатком данного способа и основанного на нем устройства является низкая точность контроля из-за неопределенности в выборе ограничения сигнала.

Целью изобретения является повышение точности контроля, Указанная цель достигается тем, что скорость перемагничивания контролируемого изделия, предельное значение намагничивающего поля и уровень ограничения выбирают из условия

d N

= макс, а а где N — измеряемое число импульсов; а — значение контролируемого параметра, и о структуре материала судят по количеству импульсов за период измерения, ам794455 плитуда которых превосходит уровень ограничения. Отличие устройства, позволяющего осуществить данный способ, заключается в том, что оно снабжено соединенными последовательно фильтром, вход которого подключен к выходу усилителя, амплитудным ограничителем и счетчиком импульсов.

На чертеже представлена блок-схема устройства, реализующего данный способ.

Устройство содержит соединенные последовательно генератор 1, к выходу которого подключен индукционный преобразователь

2 и широкополосный усилитель 3, вход которого соединен с индукционным преобразователем, последовательно соединенные фильтр 4, вход которого подключен к выходу усилителя 3, амплитудный ограничитель 5 и счетчик 6 импульсов.

Способ с помощью устройства осуществляется следующим образом.

Индукционный преобразователь 2 помещают на поверхность контролируемого изделия (на чертеже не показано).

От генератора 1 на возбуждающую обмотку индукционного преобразователя 2 поступает сигнал перемагничивания. Возникающие вследствие необратимых процессов скачки намагниченности в локальных объемах контролируемого изделия наводят в измерительной катушке индукционного преобразователя скачки ЭДС Баркгаузена, которые поступают на вход широкополосного усилителя 3. Усиленный шумовой сигнал попадает на узкополосный настраиваемый фильтр 4, где преобразуется из апериодического в периодический. Согласно преобразования Фурье форма этого сигнала будет определяться как амплитудами, так и длительностями скачков Баркгаузена, а частота 1ф — полосой и средней частотой пропускания фильтра. Иными словами, не зависит от импульсов Баркгаузена, а определяется характеристиками самого фильтра. Полученный периодический сигнал проходит через ограничитель 5. Уровень ограничения выбирается из условий получения максимальной чувствительности метода, d Ф т. е. максимума, где N — измеряеd.а мое число импульсов, а — значение контролируемого параметра.

Основными изменяемыми параметрами описываемого способа контроля являются: скорость перемагничивания контролируемого материала, задаваемая генератором переменного тока; предельное значение намагничивающего поля; уровень ограничения сигнала на выходе ограничителя.

Выделенные ограничителем 5 импульсы поступают на счетчик 6 импульсов. Таким образом, число импульсов характеризует свойства материала контролируемого изделия.

Формула изобретения

1. Способ магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов, заключа15 ющийся в том, что контролируемое изделие перемагничивают, преобразуют скачки

ЭДС самоиндукции в периодический сигнал, ограничивают сигнал по амплитуде и по нему судят о структуре материала, от20 ли чающий ся тем, что, с целью повышения точности контроля, скорость перемагничивания контролируемого изделия, предельное значение намагничивающего поля и уровень ограничения выбирают из условия

= макс, ;dа где N — измеряемое число импульсов; а — значение контролируемого параметра, и о структуре материала судят по количеству импульсов за период измерения, амплитуда которых превосходит уровень ограничения.

2. Устройство для осуществления способа по п. 1, содержащее генератор, к выходу которого подключен индукционный преобразователь и широкополосный усилитель, 40 вход которого соединен с индукционным преобразователем, отличающийся тем, что оно снабжено соединенными последовательно фильтром, вход которого подключен к выходу усилителя, амплитудным or45 раничителем и счетчиком импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР Мо 71635, кл. G 01 N 27/00, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

М 655965, кл. G 01 N 27/86, 1977 (прототип).

794455

Редактор И. Гохфельд

Заказ 40/12 Изд. № 153 Тираж 915 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова. 2

Составитель Ю. Глазков

Техред Л. Куклина

Корректоры: Л. Орлова и P. Беркович