Устройство для магнитошумовой структуроскопии

,11 4(51) С О САНИЕ ЕТЕ ЕТЕЛЬС Н АВТОРСКОМ1 Дону орде удо ни институт селшиностроения.8)видетельство ССЙ 33/12, 1980. ДЛЯ МАГНИТОШ 6ИИ .по авт.св. а ю ш е е с я АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРлдм изоБ етений и отнРцтий(71) Ростовский-навого Красного Знам кохозяйственного и (53) 620, 179. 14(08 (56) 1. Авторское976409, кл. 6 01(54)(57) УСТРОЙСТВ МОВОЙ СТРУКТ 6 РОСКО976409, о т л и тем, что, с целью расширения области применения, оно снабжено последовательно соединенными усилителем-ограничителем, вторым блоком дифференцирования, третьим ограничителем,сумматором, одновибратором, ключоми вторым индикатором, подключеннймик выходу второго усилителя, и последовательно соединенными четвертыморганичителем и инвертором, включенными между выходом второго блокадифференцирования и входом сумматора,причем второй вход ключа соединен свыходом первого генератора строб-.импульсов.Изобретение относится к средствам контрольно-измерительной техники и может быть использовано для неразрушающего контроля структурных свойств ферромагнитных материалов, 5По основному авт.св. У 976409 известно устройство для магнитошумовой структуроскопии ферромагнитных изделий магиитошумовым методом, содержащее последовательно соединенные генератор, датчик шумов Баркгаузена, усилитель, триггер, блок дифференцирования, ограничитель, генератор строб- импульсов и блок стробирования, последовательно соединенные второй ог раничитель, второй генератор строб- . импульсов и второй блок стробирования, подключенные к второму выходу блока дифференцирования, последовательно соединенные датчик напряжен ности перемагнпчивающего поля, второй усилитель и детектор, выходы которого соединены с вторыми входами первого и второго блоков стробироваиия, и последовательно соеди пенные блок измерения отношений и индикатор, подключенные к выходам первого и второго блоков стробирования. Это устройство позволяет измерять значения и отношение значе- З 0 1ний напряженности,перемагничивающего поля, соответствующие началу и окончанию протекания необратимых процессовперемагничивания в контролируемых образцах Г 13,35Однако в ряде случаев область при - менения устройства ограничена из-за неоднозначности выходного сигнала относительно контролируемого параметра.40Цель изобретения - расширение области применения.Цель достигается тем, что устройство длямагнитошумовой структуроско .рии снабкенопоследовательно соединенными усилителем в ограничител,вторымблоком дифференцирования, третьим ограничителем, сумматором, одновибратором, ключом и вторым индикатором, под.50ключенными к выходу второго усилителя,и последовательно соединенными четвертым ограничителем и инвертором, включенными между выходом второго блокадифференцирования и входом сумматора,55причем второй вход ключа соединен свыходом первого генератора строб-импульсов. На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 - осциллограммы, поясняющие его работу.Устройство содержит генератор 1, выход которого соединен с перемагничивающей катушкой датчика 2 шумов Баркгаузена, измерительная катушка которого подключена через последовательно соединенные усилитель 3, триггер 4, блок 5 дифференцирования, ограничитель 6 и первый генератор 7 строб в импульс к входу блока 8 стробирования, второй вход которого через последовательно соединенные датчик 9 напряженности перемагничивающего поля, второй усилитель 10 и детектор 11 подключен к датчику 2 шумов Баркгаузена. Вьход блока 8 стробирования подключен к входу бпока 12 измерения отношений, второй вход которого через последовательно соединенные второй ограничитель 13, второй генератор 14 строб в импульс и второй блок 15 стробирования подключен к выходу блока 5 дифференцирования. Второй вход второго блока 15 стробирования подключен к выходу детектора 11, а выход блока 12 измерения отношений - к индикатору 16.Устройство также содержит последовательно соединенные усилитель в ограничитель 17, второй блок 18 дифференцирования, третий ограничитель 19, сумматор 20, одновибратор 21, ключ 22 и второй индикатор 23, подключенные к выходу второго усилителя 10, и последовательно соединенные четвертый ограничитель 24 и инвертор 25, которые включены между блоком 18 дифференцирования и сумматором 20, Второй вход ключа 22 также соединен с выходом генератора 7 строб-импульсов. На осциллограммах (фиг.2) позицией 26 обозначена напряженность перемагничивающего поля; позицией 27 - сигнал на выходе триггера 4 (пунктиром показан сигнал 27 при возникновении скачков намагниченности после перехода напряженности перемагничивающего поля 26 через нулевое значение позицией 28 - совмещенные осциллограммы сигналов на выходе детектора 11 и на выходах блоков 8 и 15 стробирования, соответственно нечетные и четные, позицией 29 - сигнал на выходе сумматора 20, позицией 30 - совмещенные осциллограммы сигналов на входах ключа 22 (пунктиром показансигнал на выходе генератора 7 строб1" 55импульсов при возникновении скачковнамагниченности после перехода напряженности перемагничивающего полячерез нулевое значение).Устройство работает следующимобразом.Ток генератора 1 питает перемагничивающую катушку датчика 2 шумов Баркгаузена, которая перемагничиваетконтролируемый участок изделия полем 1 О26 (фиг,2) низкой частоты. Скачкинамагниченности, возникающие в контролируемом образце, наводят в измерительной катушке датчика 2 импульсыЭДС.Баркгаузена, которые через усили тель 3, работающий в режиме ограничения, подаются на вход триггера 4,на выходе которого формируются импульсы 27 (Фиг.2) прямоугольной формы,длительность которых равна длительности "пакетов" импульсов ЭДС Барк -гаузена. С выхода триггера 4 сигналчерез блок 5 дифференцирования и ограничитель 6 отрицательных импульсов подается навход генератора 7 25строб-импульсов, вырабатывающегоимпульсы прямоугольной Формы, длительность которыхТ/2, где Т - период перемагничивания, а моментывозникновения точно соответствуют ЗОмоментам начала протекания скачковнамагниченности в соседних полупериодах перемагничивающего поля,С выхода генератора 7 строб-импульсов сформированная последовательность импульсов подается на входлока 8 стробирования, на другой входкоторого поступает сигнал с выходадатчика 9 напряженности перемагничивающего поля через последовательно соединенные второй усилитель 10 и детектор 11, Таким образом, на выходе блока 8 стробирования формируется последовательность нечетных импульсов (28 на фиг.2), моменты возникновениякоторых соответствуют моментам начала протекания скачков намагниченности в соседних полупериодах перемагничивания, а амплитуды пропорциональны мгновенным значениям напряженности перемагничивающего поля в этих точках.С выхода блока 5 дифференцирования сигнал также подается через последовательно соединенные второй ограничитель 13 положительных импульсов, второй генератор 14 строб-импульсов на вход второго блока 15 стробирования, на второй вход которого подается 929сигнал 28 (фиг.2) с выхода детектора 11. Таким образом, на выходе второго блока 15 стробирования формируется последовательность четных импульсов (фиг.2), моменты возникновения которых точно соответствуют моментам окончания протекания скачков намагниченности в соседних полупериодах перемагничивания, а амплитуды пропорциональны мгновенным значениям напряженности перемагничивающего поля в этих точках.С выходов блоков 8 и 15 стробирования сигналы подаются на входы блока 12 измерения отношений, с выхода которого сигнал подается на инди-. катор 16, по показаниям последнего судят о структурном состоянии контролируемого материала.С выхода усилителя 10 сигнал, пропорциональный полю перемагничивания, подается на вход усилителя-ограничите. ля 17, где преобразуется в меандр, а затем с помощью второго блока 18 дифференцирования - в последовательность остроконечных разнополярных импульсов, фронты которых точно соответствуют . моментам перехода через нуль напряженности перемагничивающего поля 26 (фиг.2). С помощью .ограничителей 19 и 24 импульсов, инвертора 25 и сумматора 20 разнополярная.последовательность импульсов с выхода второго блока 18 дифференцирования преобразуется в однополярную последовательность импульсов 29 (фиг.2).С выхода сумматора 20 сигнал 29 (фиг.2) подается на вход одновибратора 21, на выходе которого формируется сигнал прямоугольной формы (30 на фиг.2) со скважностью 5 =2, Так как частота следования запускающих одновибратор импульсов постоянна и определяется выбранной частотой перемагничивания, то скважность Ю =2 одновибратора устанавливается при настройке времязадающими элементами его принципиальной схемы, т. е. частота меандра 30 (Фиг.2) на выходе одновибратора равна удвоенной частоте перемагничивания. Этот сигнал подается на вход ключа 22, на другой вход которого подается сигнал с выхода генератора 7 строб-импульсов.Таким образом, как видно из совмещенных осциллограмм (Фиг,2), при начале возникновения скачков намагниченностн раньше точки перехода20 оставитель В. Филиновехред И.Асталош Корректор Н.Король Редакта сар Тираж 897 ПГосударственного комитета СССРам изобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб д.4/ Заказ 3132/39 одписно ВНИИП по д 113035, лиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4 напряженности перемагничивающегополя через нуль, импульсы с выходагенератора 7 строб-импульсов, поступающие на один вход ключа 22, совпадают с полярностью меандра (30 на 5Фиг.2), действующего на другом входеключа,22. При этом на выходе ключа22 действует напряжение и индикатор23 состояния объекта контроля фикси. -рует условно положительную полярность 1 Опоказаний индикатора 1 б. При началевозникновения скачков намагниченности позже момента перехода напряженности перемагничивающего поля черезнуль импульсы (30 на Фиг,2) на вы -ходе генератора 7 строб-импульсов(30 на Фиг,2), действующего на другом входе ключа 22. При этом на выходе ключа 22 напряжение отсутствует и индикатор 23 состояния Фиксирует условно отрицатепьную полярность показаний индикатора 1 б.Таким образом, количественная оценка выходного контролирующего сигнала проводится по показаниям индикатора 16 количества структурной Фазы, а полярность этого сигнала определяется индикатором 23.За счет введения дополнительных блоков и их Функциональных связей, предлагаемое устройство позволяет устранить неоднозначность выходного сигнала ири контроле образцов с любым распределением скачков Баркгаузена по петле гистерезиса, что расришяет область его применения, в частности, позволяет проводить контроль твердости углеродистых закаленных сталей в широком интервале температур отпуска.