Устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов

Союз СоветскииСоциалистическиеРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 903758(23) Приоритет оо делам изобретений и открытийОпубликовано 07.02.82, Бюллетень5 Дата опубликования описания 10.02.82(72) Авторы изобретения В.Э. Дрейзин, В.И. Иванов, А.П. Дегтерев и В.В; Клюев.Х ,;,:с 71) Заявители Курский политехнический институт и Научисследовательский институт интроскопии 5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТ%РОСКОПИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к средст- вам электромагнитной структуроскопии и может быть использовано для контроля структурно-механических характеристик ферромагнитных материалов.Известно устройство контроля физико-механического состояния и структурных свойств ферромагнитных материалов, содержащее генератор, преобразователь, фазочувствительный блок, фильтр, широкополосный усилитель, второй детектор и блок автоматики. Устройство позволяет по совокупности сигнала магнитного шума и сигнала основной частоты выделять сигнал,. характеризующий годность изделия 13 .Однако измерение распределения импульсов по амплитудам или длительностям и использование результатов этих измерений для контроля материала сопряжено с существенным усложнением аппаратуры структуроскопа. Контроль же структурного состояния металла по одному.единственному интегральному параметру - числу скачковБаркгаузена - обладает низкой достоверностью из-за влияния на этот параметр изменения структурных свойствматериала.Наиболее близким к изобретениюпо технической сущности является устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных материалов, сотодержащее последовательно соединенныегенератор, магнитоиндукционный преобразователь, усилитель, амплитудный селектор, коммутатор и счетцик т 5импульсов.Коммутатор пропускает на счетчикимпульсы ЭДС; от скачков Баркгаузенав течение полуцикла перемагничивания,причем фаза управляющего коммутатором сигнала обусловливается задачейконтроля 1,.Недостаток известного устройстванизкая достоверность контроля вслед-.ствие малой информативности одномер15 20 25 ЭО 35 4 О 45 50 3 90ного измерительного сигнала, на ве.личине которого сказывается влияниеразличных структурных и механическихсвойств материала,Цель изобретения - повышение достоверности контроля структурно-ме"ханических характеристик ферромагнитных материалов,Поставленная цель достигается тем,что устройство для магнитошумовойструктуроскопии ферромагнитных материалов, содержащее последовательносоединенные генератор, магнитоиндукционный преобразователь, усилитель,амплитудный селектор, коммутатор исчетчик импульсов, снабжено процессором, оперативным и постоянным запоминающими блоками, блоком сравнения и формирователем строба, входыблока сравнения соединены с выходамигенератора и постоянного запоминающего блока, подключенного к генератору, а выход - через Формировательстроба - с коммутатором, выходы процессора соединены со входами счетчика, оперативного и постоянного запоминающих блоков, а вход - с выходомоперативного запоминающего блока,другой вход которого соединен с выходом счетчика,На чертеже представлена " блок-схема устройства для магнитошумовойструктуроскопии ферромагнитных изделий.Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1 пилообразного тока, магнитоиндукционный преобразователь 2, усилитель 3, амплитудный селектор 4, коммутатор 5, счетчик 6 импульсов, Генератор 1 выполнен по схеме цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) и содержит управляемый генератор тактовых импульсов,реверсивный счетчик и собственно ЦАП(не показаны). Селектор 4 снабжен схемой регулирования порога амплитуднойселекции, причем эта схема также выполнена на основе ЦАП.Устройство содержит блок 7 сравнения, формирователь 8 строба, оперативный запоминающий блок 9, постоянный запоминающий блок 10 и процессор 11, Входы блока 7 сравнения соединены с выходами генератора 1 и постоянного запоминающего блока 10, который подключен к генератору 1, авыход - через Формирователь 8 строба - с коммутатором 5. Выходы процессора 11 соединены со входами счетчи 37584 ка 6, огн ративного и истояннго запоминающих блоков 9 и 1 О, а входс выходом оперативного запоминающегоблока 9, другой вход которого соеди 5нен с выходом счетчика 6,Устройство работает следующим образом,аналогового выхода генераторана преобразователь 2 подается симметричный линейно изменяющийся (пилообразный) ток намагничивания. Возникающие в контролируемом материале необратимые скачки намагниченности создают в магнитоиндукционном преобразователе 2 поток импульсов ЭДС, которыеусиливаются в усилителе 3 и черезамплитудный селектор 4 и коммутатор 5поступают на счетный вход счетчика 6,Величина порога, на котором происходит отсечка импульсов, задается поцифровому входу селектора 4 из постоянного запоминающего блока 10,В последнем хранятся также коды координат, выбранных для измерения точек петли гистерезиса, границы окрестности каждой из указанных точек и значения скоростей перемагничивания, используемых при контроле.(оммутатор 5 пропускает импульсы на счетчик 6 только й время действия строба, вырабатываемого формирователем 8 по выходным сигналам блока 8 сравнения, причем начало и конец каждого строба задаются моментами совпадения значения тока намагничйвания с числовыми величинами, которые соответствуют границам окрестности каждой точки измерения. Эти числовые величины подаются на блок 7 сравнения из постоянного запоминающего блока 10 по команде процессора 11.За один цикл перемагничивания устройство выполняет измерение числа импульсов ЭДС от магнитного шума во всех заранее выбранных точках петли гистерезиса, при этом результаты измерения в каждой точке по команде из процессора 11 переписываются из счетчика 6 в оперативный запоминающий . блок 9, Затем этот цикл измерения повторяется при всех заранее определенных сочетаниях значений порога амплитудной селекции и скорости перемагничивания, устанавливаемых по сигналу процессора 11. 55 После окончания указанной программы измерений накопленная совокупность результатов используется для вычисления количественных характеристик9037 формула изобретения 25 аз 102/25 Тираж 882 Подписн 8 НИИПИ ПП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная л структурного состояния и механических свойств контролируемого материала. С этой целью процессор 11 производит решение многофакторных уравнений регрессии.3Использование многомерного измерительного сигнала, формируемого порезультатам измерения текущего значения количества импульсов в нескольких точках петли гистерезиса при раэ Олицных сочетаниях уровня амплитуднойселекции и скорости перемагничивания,позволяет производить избирательный.контроль таких структурно-механических характеристик ферромагнитного материала, как твердость поверхностного слоя после термообработки, глубина азотированного слоя; величина остатоцных внутренних напряжений в металле, что, в конечном счете, повыша-дет достоверность контроля материалов,Устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных мате 58 4риалов, содержащее последовательносоединенные генератор, магнитоиндукционный преобразователь, усилитель,амплитудный селектор, коммутатор исчетчик импульсов, о т л и ч а ющ е е с я тем, цто, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено процессором, оперативным и постоянным запоминающими блоками, бло"ком сравнения и Формирователем стро"ба, входы блока сравнения соединеныс выходами генератора и постоянногозапоминающего блока, подклюценногок генератору, а выход - через формирователь строба - с коммутатором, вы"ходы процессора соединены со входами счетчика, оперативного и постоянного запоминающих блоков, а входс выходом оперативного запоминающегоблока, другой вход которого соединенс выходом счетчика.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРИ 532802, кл, С 01 й 27/86, 1975.2, Авторское свидетельство СССР11 658163, кл. С 01 й 2/86, 1976