Способ магнитошумовой структуроскопии

ОПЙСАНИ(Е ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51) М. Кд.2 с присоединением зеявки Ио -6 01 Н 27/86 С 01 Н 33/02 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий.(54) СПОСОБ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИИзобретение относится к области средств неразрушающего контроля и предназначено для определения структуры ферромагнитных материалов,методами магнитошумовой структуроскопии. Оно может быть использовано в при- боростроительной, машиностроительной и авиационной промышленности.Известен способ магнитошумовой структуроскопии, заключающийся в том, что контролируемый участок изделия перемагничивают по предельной петле гистерезиса, а значение контролируемого параметра определяют по форме нормированного спектра магнитных шумов относительно одной иэ его составляющих 11.Недостатком известного способа является низкая чувствительность к структурным изменениям контролируемого материала.Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ магнитошумовой структуроскопии,заключающийся в том, что контролируемый материал перемагничивают переменныммагнитным полем, регистрируют скачки- Баркгаузена,. формируют текущий спектр магнитных г.Гшумов, синхронно детектируют его с удвоенной частотой перемагничивания и .попараметрам этого сигнала судят о структуре контролируемого мате риала 2) .Недостатком известного способа является низкая точность .контроля структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями (например, при термообработке сталей), обусловленная потерей полезной информации о характере взаимодействия доменных границ с различными неоднородностями структуры. Это связано с тем, что в нормированном спектре магнитных шумов, измеренном в соответствии с иэвеотным споссбом, содержится усредненная мощность скачков Баркгаузена, имеющих различные пОля старта, то есть скачков, происходящих на структурных неоднородностях различных типов.Целью изобретения является повьхаение точности.Цель достигается тем, что из текущего спектра магнитных щумов выделяют участки, соответствующие различным полям старта скачков Баркгауэена, измеряют их площади и по зависимости площадей этих участков отчастоты анализа и от значения полястарта производят разделение сигна -лов для получения информации о струк.турных неоднородностяхНа фиг. 1 приведены эпюры сигналов: 1 - эпюра перемагничивающего поля Н(1), 2 в скачков Баркгаузена Пс3 - текущего спектра магнитных шумовц(ж ), 4 - стробирующего импульсаП , 5 - опорного напряжения (1б - эффективного напряжения, пропорционального площади выбранных участков текущего спектра П (ын,). Нафиг. 2 приведены нормированные спектры 7 и 8 магнитных шумов 9(Й, Но),полученные для различных мгновенныхзначений Н, соответствующих различным значениям поля старта Н,Спосбб реализуется следующим образом.Контролируемыйматериал перемагничивают (фиг.2) полем 1 низкой частоты Н(1) т При этом в нем возникаютскачки намагниченности, создающиев индикаторной катушке преобразователя скачки 2 Баркгаузена.Каждый скачок 2 с какой-то степенью вероятности происходит придостижении полем 1 Н(1) вполне определенной величины Но, называемойполем старта. Значейие поля стартаНбзависит .от силы взаимодействиядоменной границы со структурной неоднородностью. При изменении фазовойструктуры резко изменяется распределение скачков по полям старта НСкачки 2 Баркгаузена усиливают йз -бирательным усилителем с полосой пропускания дж путем детектирования иинтегрирования с постоянной времени,меньшей периода перемагничивания Т,формируют текущий спектр 3 д(ж, ),являющийся функцией частоты анализах и времени С, стробируют его импульсами 4 Пк с регулируемой длительностьюЬо и частотой следования, равной удвоенной частоте перемагничивающего поля Н(1), Выделенные такимобразом участки текущего спектра,обусловленные скачками Баркгаузенас определенным значением поля старта Н синхронно детектируют с удвоенной частотой перемагничивающегополя и интегрируют с постояннойвремени, в десятки раз превышающейпериод Т перемагничивания,б том случае, когда ширина стробирФющего импульса Г,Т и полосапропускания избирательнОго усилителя ью ч ,где ы - характернаячастота вйсокочастотного спада спектра магнитных шумов, можно считать,что площадь выделенного участка текущего спектра д(ы 1), полученнаяв результатесинхронного детектирования, пропорциональна значениюспектральной плотности мощности магнитных шумов, созданных скачкамиСпособ магнитошумовой структуроЮ скопии, заключающийся в том, чтоконтролируемый материал перемагничивают переменным магнитным полем,регистрируют скачки Баркгаузена,формируют текущий спектр магнитныхшумов, синхронно детектируют его судвоенной частотой перемагничиванияи по параметрам этого сигнала судято структуре контролируемого материала, о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтос целью повышения точности, иэ текущего спектра магнитных шумов выделяют участки, соответствующие различным полям старта скачков Баркгауэена, измеряют их площади и по зависимости площадей этих участков отчастоты анализа и от значения полястарта производят разделение сигналов для получения информации о различных структурных неоднородностях.Источники информации,,60 принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9461346, кл. С 01 И 27/86, 1972.2. Авторское свидетельство СССР9532803, кл. 0 01 И 27/86, 1975 (про65 тотип). 5 10 15 20 25. ЗО 35 Баркгаузена, имеющими поле старта НоСтробируя текущий спектр 3 д(ы С) в различные моменты времени, соответствующие различным мгновенным значениям перемагничивающего поля 1 Н(1). и измеряя зависимость площади выделенных таким образом участков текущего спектра от частоты настройки избирательного усилителя ю, получают спектры магнитных шумов, созданных скачками Баркгаузена с различными полями старта НСопоставляя параметрй спектров, полученных при различных значениях полей старта, судят о структурном состоянии контролируемого материала.На фиг. 2 приведены спектры магнитных шумов, созданных скачками с полями старта, лежащими вблизи коэрцитивной силы, т.е. Н :Нс + ЬН, И с полями старта Н 02=0,5 НС + АН. где Нс - коэрцитивйая сила, дН - интервал полей,.определяемый шириной стробирующего импульса. Спектры 7 и 8 имеют существенные различия, которые обусловлены распределением скачков Баркгаузена по типам структурных неоднородностей.Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить точность контроля структурного состояния контролируемых материалов, вследствие обеспечения возможности раздельного измерения параметров спектров скачков Баркгауэена, происходящих на различных типах структурных неоднородностей. Формула изобретени яакаренко едак 101го кй иушска лиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектна 4 кй 7 -Я В ц ИЮ,ф аз 1129/45 ЦНИИПИ Госу по делам 113035, МоскваТираж арственн эобретен Ж, РаПодписномитета СССРкрытийнаб., д. 4/5