Устройство для контроля поверхностныхслоев ферромагнетиков

Сфвз Советских Социалистических т еспублик(23) Приоритет С 01 М 27/82 Государственный онитет СССР ио.делан изобретений и открытийДата опубликования описания 3006,81 евский механический инстит(5 РОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛО ФЕРРОИАГНЕТИКОВ Изобретение относится к методам неразрушающего контроля и может быть использовано для исследования физико- механических и физико-химических свойств поверхностных слоев материалов.Известно устройство для контроля поверхностных слоев ферромагнетиков, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь, фильтр верхних частот, усилитель, амплитудных селектор и оконечный блок и сое" . диненные последовательно анализатор спектра, детйктор, интегратор и дели тель напряжения, включенные между вы 1 ходом усилителя и управлякщимвходом амплитудного селектора 11 .Недостатком данного устройства является низкая точность из-за влия" ния мааающих факторов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля поверхностных слоев ферромагнетиков, содержащее генератор, соединенные последователь но усилитель мощности, индукционный преобразователь и усилитель и соединенные последовательно детектор, первый фильтр низких частот и двухкоординатный индикатор 21. Недостатком .данного устройства является то, что при контроле изделий влияние мешающих факторов оказывает значительное влияние на амплитуду импульсов ЭДС скачков Баркгаузена. Это приводит к тому, что огибающая пачки импульсов изменяется и не может .являться достоверным критерием качества изделия, что снижает точность контроля еЦель изобретения - повьтаение точ- ности контроля.Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено сумматором, включенным между выходом генератора входомусилителя мощности, режекторным фильтром, включенным между выходом усилителя и входом детектора, вторым фильтром низких частот, вход которого соединен с выходом детектора, соединенными последовательно третьим фильтрсм низких частот, выход которого соединен со вторым входом двухкоординатного индикатора, управляемым усилителем, управлякщий вход которого соединен с выходом второго фильтра низких частот, и управляеьазм фаэовращателем, выход которого соединен со вторым входом сумматора, а также измерителем сдвига фаз, первый и второй входы которого соединены с генератором и выходом третьего фильтра низких частот, а выход - со входом управления управляемого Фаэовращателя.На чертеже представлена блок-схема .устройства.На чер, еже представлена блок-схема устройства.Оно содержит соединенные последовательно генератор 1, сумматор 2, уси литель 3 мощности, индукционный преоб-.разователь, состоящий из перемагничивакщей и измерительной .обмоток 4 и 5,усилитель б, режекторный фильтр 7,детектор 8, первый фильтр 9 низкихчастот и двукоординатный индикатор 1015К выходу детектора 8 подключен вто"рой фильтр 11 низких частот, а к выходу усилителя б подключены соединенные последовательно третий фильтр 12низких частот, выход которого соединен со вторым входом двухкоординатного индикатора 10, управляемый усилитель 13, управляющий вход которогосоединен с выходом второго фильтра 11низкой частоты, и управляеьий Фазовращатель 14, выход которого соединен со вторым входом сумматора 2, атакже измеритель 15 сдвига Фаз, входы которого соединены с выходамигенератора 1 и третьего Фильтра 12низких частот, а выход соединен с управляющим входом управляемого фазовращателя 14,Устройство работает следующим образом.Генератор 1, сумматор 2, усилитель 3 мощности и перемагничивающаяобмотка 4 перемагничивают Ферромаг- .нитное изделие (не показано) . В измерительной обмотке 5 преобразователя наводится ЭДС, которая предста" 40вима суммой полезного сигнала (импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена) и помехи (детерминированная ЭДС, дискретный спектр которой в 80-100 разпревьаает частоту перемагничивания). 45С измерительной обмотки 5 сигналчерез усилитель б подается на третийФильтр 12 низкой частоты, частотасреза. которого выбрана такой, чтобыйодавить импульсы ЭДС от скачков 50Баркгауэена а зйделить детерминированную ЭДС помехи (частота срезатретьего фильтра 12 низких частотв 30-100 раз выше частоты генератора 4. Третий фильтр 12 низкой частоты, управляеьнй усилитель 13 с изменяемым коэффициентом усиления, управляеьый Фазовращатель 14, измеритель .15 сдвига фаз и сумматор 2 образуют обратную связь и задают такой. режим перемагничивания, при котором Янапряжение детерминированной помехи, т.е. напряжение на выходе третьего фильтра 12 низкой частоты поддерживается постоянной амплитуды синусоидальной формы и частоты, равной частоте синусоидального напряжения на выходе генератора 1, ЭДС, которая наводится в.измерительной обмотке 5, в этом случае представлена суммой полезного сигнала (ЭДС от скачков Баркгауэена) и помехи (синусоидального напряжения). Функционирование обратной связи обеспечивает измеритель 15 сдвига фаз, который с помощью фазовращателя 14 устраняет возникающие сдвиги Фазы напряжения с выхода третьего фильтра 12 низких частот относительно напряжения с генератора 1.Режекторный Фильтр 7, настроенный на частоту генератора 1, подавляет синусоидальную ЭДС помехи, наведеыную в измерительной обмотке 5, и выделяет импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена. Импульсы ЭДС от скачков Баркгауэена через детектор 8 поступают на первый Фильтр 9 низкой частоты, постоянная времени которого выбрана такой, что двухкоординатный индикатор 10 регистрирует огибающую потока импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, По данной огибающей проводится визуальный контроль.При воздействии мешающих Факторов, например при изменении воздушного зазора между преобразователем и поверхностью иэделия, изменяется режим перемагничивания изделия, что приводит к изменению амплитуды импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена. В этом случае с детектора 8 через второй Фильтр 11 низкой частоты на управляющий вход управляемОго усилителя 13 поступает сигнал, который изменяет коэффициент усиления обратной связи. Постоянная времени второго Фильтра 11 низкой частоты выбрана такой, что на управлякщий вход управляемого усилителя .13 подается напряжение, пропорциональное среднему значению импульсов ЭДС от скачков Баркгауэена эа период перемагничивания. Таким образом, несмотря на воздействие мешающих факторов, обратная связь поддерживает нФ выходе второго Фильтра 11 низкой час" тоты неизменным среднее значение им- пульсов ЭДС от скачков Баркгаузена за период перемагничивания. При этом высокочастотные нелинейные искажения, которые из-за изменения режима перемауничивания могли бы быть наведены в измерительной обмотке 5 и впоследствии исказить результаты контроля, отсутствуют ввиду того, что с помощью обратной связи одновременно поддерживается синусоидальное напряжение помехи на выходе усилителя б.формула изобретенияУстройство для контроля поверхностных слоев Ферромагнетиков, сбдержащее5 842554 Составитель Ю. Глазковя Техред:С.Мигунова КорректорВ.Рашков е ев ееа тви Ш актор Т.порти каз 5069/4 Тираж 907 Подписи осударственного комитета СССР делам изобретений и открытий , Москва,.Х(-35, Раушская наб., д ИИПИ п 11304/ лиал ППП "Патент", г. Ужгород,.уд. Лроектн генератор, соединенные последовательно усилитель мощности, индукционныйпреобразователь и усилитель, и соединенные последовательно детектор, первый фильтр низких частот и двухкоординатный индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности контроля, оно снабженосумматором, включенным между выходомгенератора и входом усилителя мощности, режекторным фильтром, включенным между выходом усилителя и входом детектора, вторым фильтром низких частот, вход которого соединенс выходом детектора, соединеннымипоследовательно третьим Фильтромнизких частот, выход которого соединен со вторым входом двухкоординатного индикатора, управляемым усили" телем, управляющий вход которого соединен с выходом второго Фильтра низких частот, и управляеьым фаэовращателем, выхсд которого соединен совторым входом сумматора, а такжеизмерителем сдвига Фаз, первый и второй входы которого соединены с генератором и выходом третьего фильтра низких частот, а выход - со входом управления управляемого фазовращателя,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 557335, кл. С 01 й 33/12, 1975.2. Барсуков В.К., Ломаев Г.В. иМерзляков О.М. Контроль параметров15 Ферромагнитных материалов методоммагнитных шумов. - "Дефектоскопияф,1973, 9 б (прототип) .