Устройство для магнитошумовой структуроскопии

(19) (11) 3(51) 6 0 1 М 2 7 8 3 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ г.1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ростовский-на-Дону научно-исследовательский институт технологии машиностроения(56) 1, Авторское свидетельство СССР Р 678399, кл.6 01 И 27/83, 1977.2. Авторское свидетельство СССР Р 789727, кл. С 01 И 27/83, 1977 (прототип).(54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ, содержащее последовательно соединенные первый перемагничивающий генератор, блок управления и обмотку возбуждения преобразователя, второй перемагничивающий генератор, подключенный к второму входу блока управления, последовательно соединенный блок регистрации поля перемагничивания, компаратор и индикатор и последовательно соединенные измерительную обмотку преобразователя, канал регистрации скачков Баркгаузена и пороговый элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, , что, с целью повышения точности контроля, оно снабжено последовательно соединенными 15 -триггером, схемой, счетчиком импульсов и дешифратором, включенными между компаратором и индикатором, и генератором тактовых импульсов, подключенным к второму входу схемы О , причем выход порогового элемента соединенС с 5 -входом триггера, а блок регист- в рации поля перемагничивания выполнен в виде последовательно соединенных второй измерительной обмотки, индуктивно связанной с обмоткой воз- С буждения преобразователя, амплитудного детектора и фильтра низких час- ф тот и соединен с Р -входом триггера.:; Ф т Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано длянвразрушающего контроля 4 тизико-механических свойств изделий из сталии чугуна,5Известно устройство для контроляпо шумам Баркгаузена, содержащеервгулируемый источник тока перемагничивания, соединенный выходом черезблок управления током с обмоткой Овозбуждения электромагнитного преобразователя, измерительная обмоткакоторого через измерительный каналсоединена с входом порогового блока,и индика.торный блок 1). 5Недостатком устройства являетсянизкая точность контроля, обусловленная отсутствием магниткой подготовки изделия,Наиболее близким к изобретению Хоявляется устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащеепоследовательно соединенные первыйперемагничивающий генератор, блокуправления и обмотку возбужденият Рпреобразователя, второй перемагничивающий генератор, подключенный к вто.рому входу блока управления последовательно соединенныеблок регистра.ции поля перемагничивакия, компаратор я индикатОр и пОследовательно.тсОсОединенные измерительную ОомОткуПРРОб-.ЗЗОВ.-.,-Еттк с Канап РЭМЭРЭ;тттк Щт-тМОВ БаРКГаузвка И ПОРОГОВЫЙ ЭЛЕМСНттвк,тот-.ечкые к второму входу компа.ра"тора2)3;:,1 УС ТРОЙС ТВ О ХОТЯ И тОвыщав Т помехОустОйчиВОсть кОнтроля; НО также Обладает недостаточной точностью контроля из-эа Влияния зазора между преобразователем и изделием,Целью изобретения явлтяется го=таВНИВ тОЧНОСтИ КОНТРОЛЯ,Поставленная цель дос:,что устройство для магнитошумовойструктуроскопии, содержащее последовательно соединенн-те первый перемагничивающий генератор, блок управления и обмотку возбуждения преобразователя, второй первмагничивающийгенератор, подключенный к второмувходу блока управления, последовательно соединенные блок регистрации поля перемагничивания, компаратор ииндикатор и последовательно соединенныв измерительную обмотку преобразователя, канал регистрации скачковБаркгаузена и пороговый элементВключенные к второму входу компаратора, снабжено последовательно сое Одинвнными 1 т 5 -триггером, схемой И,счетчиком импульсов и дешиФратором,включенными между компара.тором и индикатором, и генератором тактовыхГИМПУЛЬСОВ т ПСЩКЛЮЧЕННЫтЛ К ВТОРОМУ 65 ВХОДУ СХСМЫ И т трИЧРМ ВЫХОД то:.О 1 ВСтго элемента соедтеи с О -входстл триг;- тэгера,а блок регистрации поля .;р 1 ятагцичивания выполнен в вице послахОвательно соединенных второй измерительной обмотки, индуктивно связанной с обмоткой возбуждения преобразователя, амплитудного детектора и фт 1 ьт - ра низких частот и соединен с Ч-Входом триггера,На вериг, 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжения в различных точках схемы.Устройство содержит перемагничивающий генератор 1, соединенный выходом через блок 2 управления током с обмоткой 3 возбуждения электромагнитного преобразователя 4, устансв-.л ЛЕННОГО С ВОЗДУЬЗНЫМ 3 аэОРОМ а, Ес. поверхность контролируемогс изде лия 5. Измерительная обмотка б через канал 7 регистрации скачков Баркгауэена соединека с входом -срогового элемента 8 Выход которого соединен с-Входом КО 5-тригг-. ра ;, ПреОбраэОВатель 4 ". аб. ричной Обмоткой 1 О, индуктивно связанной с Обмоткой 3 возбуждения. Выход обмотки 10 через амплит,дкый цетектОр 11 етлтьтр 12 н;,;3 ттх частот и компаратор 3 соединен с т -Входом (т 5-ТРитггеРа 9, Выхе: в ., КОТОРОго соеДН-. Н Р Н С ПЕРВ Ьття В КОДС ф,ттв УХВ ХОДОВ Ой СХЕ- ьть. И 1"; ВторОИ Вход тоторой соеди - е.т-; . т стл тгекет-а.то-л 15 тактовых итттуп:, СС, ВЬХОД СсЕМЬ И А 4 ЧЕрЕЭ яте ст - ".:.,тсщиООатор 17 сОединенттс. :л атОРа 18. УНРавлЯж:.:Нй,.ОК.1. 2 Управления током с;едиВЫХОДОМ ВТОРОГО ПЕРЕМаГНИНИ: .,; го генератора 19 пит.ообразто -ОКа ттЕРЕЛаГБИЧИВаквЯ. УстройтБО ОабОтаРТ следуютцит Об-с Зсм,,:;.,РЕ 1 Ла:; - Н-.,т ВНЮ:.,Н:т ГЕНЕРс Г,Р нерирует переменный синусоидальный тОКт (Ц (КРИВаЯ 20), ПОДаВаЕМЫй Ка Вход блока 2 Управления током, на Вход управления которого подается пилообразный ток Управления 1 Ф (кривая 21) с выхода генератора 19. Переменный синусоидальный ток перемагкичивания с линейно возрастакттей амплитудой поступает в обмотку 3 всзбуждения электромагнитного преобразователя 4, в результате чего в магнитной цепи преобразователя и в контролируемом изделии 5 возникает переменный магнитный поток. При этом напряженность синусоидального перемагничивающего. поля в изделии линейно возрастает (кривые 22 и 23) . Напряхенность перемагничивающего поля. в изделии зависит от величины воздтшного зазора т,: при значении зазора 6 напряженность Н пер (1) (кривая 22)больше, чем напряженность Н"е(кривая 23) при значении зазора 1, 3Магнитный поток преобразователя 4 наводит переменную синусоидальную ЭДС линейно возрастающей амплитуды во вторичной обмотке 10, Эта ЭДС детектируется амплитудным детектором 11, фильтруется фильтром 12 низких частот в виде импульса (1 пилообразной формы (кривая 24), поступает на вход компаратора 13, переключакщегося при условии О(1=цо. При значении зазора 8 импульс (ф)(кривая 24) имеет большую амплитуду, чем при значении зазора 8 3, (кривая 24)Поэтому при значении зазора 81 пере ключенив компаратора 13 происходит в момент времени 11 (точка О на кривой 24), а при значении зазора 5- в момент времени 12 (точка Ь на кривой 24), Выходное напряжение компара тора 13 в виде прямоугольного импульса (не .показан) поступает на К -вход Б-триггера 9, переключающегося при переключении компаратора в моменты времени 1 и 1, при этом происходит 25 формирование переднего фронта прямоугольного выходного строб-импульса Ц ф (кривая 25) или 0 (Ц(кривая 26) триггера.При достижении перемагничивающим полем в иэделии 5 напряженности критического поля Н (точки А, В на кривых 22 и 23) в ферромагнетике изделия возникают скачки Баркгаузена, наводящие импульсы ЭДС в измеритель,ной обмотке 6. Эта ЭДС проходит через измерительный канал 7, где осуществляется фильтрация высших частот и усиление, и поступает на вход порогового элемента 8, работающего в режиме нуль-органа. При появлении 40 напряжения сигнала на выходе измерительного канала происходит переключение порогового элемента 8, что свидетельствует о достижении перемагничивающим полем критического 45 значения. Выходное напряжение порогового элемента 8 в виде прямоугольного импульса (не показан) поступает на э -вход Йб -триггера 9 и вызывает его обратное переключение н момент времени,Т (кривая 25) или Т(кривая 26), при этом происходитФормирование заднего фронта прямоугольного выходного строб-импульса(1) или 0 ) триггера,Прямоугольный троб-импульс с выхода триггера 9 поступает на первыйвход двухвходовой схемы И 14, навторой вход которой поступают прямоугольные импульсы 0 (кривая 27)с выхода генератора 15 тактовых импульсов. Схема И 14 осуществляетстробирование импульсовф выходнымимпульсом триггераПри этом на выходе схемы И 14 возникает последовательность импульсов цацы ф (кривая28) или Ц",(кривая 29), числоимпульсов в которой пропорциональнодлительности строб-импульсаЯилис (С) . Эта последовательностьимпульсов через счетчик 16 и дешифратор 17 поступает на индикатор 18,показание которого по окончании цикла контроля равно числу импульсов впоследовательности Омыв,(Ц или"вых,ЮПоскольку напряженность критического поля доменных границ ферромагнетика является мерой его физикомеханических свойст, то и длительность выходных импульсов триггера 9,преобразованная в пропорциональноепоказание индикатора 18, определяется физико-механическими свойствамииэделия,В предлагаемом устройстве длительность строб-импульсов О (1) и ,Ц определяется величиной поля перемагничивания, что позволяет автоматически отстраиваться от влияния зазора между преобразователем и иэделием на результат контроля,