Преобразователь магнитных полей

(56) Авторское свидетелк: 859899, кл. С 01 И 2Авторское свидетельУ 859904, кл. С 01 И 2 арлет, ьданов инстит ьство СССР/90, 198 1. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНЫХПОЛЕЙ, содержащий матричный магниточувствительный узел, закрепленныйна гибкой эластичной основе, подключенный к нему амплитудный селектор,соединенный с его выходом. видеоконтрольный блок и блок развертки, выход которого соединен с управляющими входами магниточувствительногоузла и видеоконтрольного блока,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения производительност контроля, матрица выполнена в видеферритовых сердечников с прямоугольной петлей гистерезиса, каждая элементарная магниточувствительная ячейкаматрицы состоит из двух ферритовыхсердечников с различными коэрцитивными силами Нс, и Нс, но одинаковыми геометрическими размерами содержит нечетное число строк и нечетное число элементов в строке, систему горизонтальных и вертикальных адресных проводов, прошивающих сердечники с коэрцитивной силой исЪ начало которых образует соответственно Х- и У -входы магниточувствительного узла, а также системы горизонтальных и вертикальных адресных проводов, прошивающих сердечиики с коэрцитивной.силой Нср, начала которых образуют соответственноХа и 9 -входы магниточувствительного узла, шину перемагничивания, прошивающую все сердечники встречно-горизонтальным и вертикальным адресными проводами, начало которой образует управляющий вход магниточувствительного узла, выходную обмотку, прошивающую матрицу в диагональном направлении так, что электродвижущие силы, возникающие при перемагничивании двух сердечников одной магниточувствительной ячейки, складываются, при этом концы всех проводов, кроме выходной обмотки, соединены с общей точкой, а отношение Н /Нс не менее двух а преобразователь снабжен вторым блоком развертки, л выходов которого соединены с Х -входами магниточувствительного узла, а ю его выходов соединены с 72 -входами магниточувст. вительного узла, парафазным усилите аф лем, первый и второй входы которого соединены с первым и вторым выхода ф ми магниточувствительного узла, детектором, выход которого соединен с входом амплитудного селектора, Сй а вход связан с выходом парафазного усилителя, синхрогенератором,.первый вьгод которого связан с входами первого и второго блоков развертки и с вторым входом видеоконтрольного блока,второй выход синхрогенератора соединен с управляющим входом магниточувствительного узла, 8 выходов первого блока развертки соединены с я - входами магниточувствительного узла,а К выходов первого блока разверток соединены с -входами магниточувствительного узла.Изобретение относится к неразрушающим методам контроля качества структуры Ферромагнитных материалов и изделий во всех областях машиностроения. 5Цель изобретения - повышение производительности.контроля за счет расширения рабочего диапазона матричного преобразователя.На фиг. 1 представлена блок-схема 1 О преобразователя магнитных полейф на фиг. 2 - конструктивное выполнение магниточувствительного узла.Преобразователь магнитных полей содержит магниточувствительный узел 15 1, закрепленный на гибкой эластичной основе (не показана) и расположенный над объектом 2 контроля, выход преобразователя связан с последовательно соединенными парафазным 20 усилителем 3, детектором 4, амплитудным селектором 5 и видеоконтроль- ным блоком 6, первый блок 7 развертки, второй блок 8 развертки и синхрогенератор 9, первый выход которого 25 связан с входами первого и второго блоков развертки, а также с вторым входом видеоконтрольного блока, второй его выход соединен с управляющим входом магниточувствительного ЗО угла 1, выход первого блока 7 развертки соединен с х-и У -входами магниточувствител ного узла 1, выход второго блока 8 развертки соединен с Х- и У -входами магниточувстви 35 тельного узла 1, Магниточувствительный узел 1 представляет собой матрицу 1 О и содержит Ферритовые сердечники 11, 12, 13 и 14 с прямоугольной петлей гистерезиса и различной коэрцитивной силой, причем Ферритовые сердечники 11 и 12 принадлежат одной магниточувствительной ячейке с коэрцитивной силой Яс и Нссоответственно, а ферритовые сердечники 13 и 14 с коэрцитивной силой Нс и Яс соответственно - другой магниточувствительной ячейке, горизонтальные адресные провода 15, вертикальные адресные провода 16, шину 17 перемагничивания и выходную обмотку 18.Преобразователь работает следующим образом.Принцип действия магниточувствительного узла основан на явленииэлектромагнитной индукции. По сигналу от синхрогенератора 9 блоки 7 и 8 разверток подают полутоковыеимпульсы 7 ю/ и 7 щсовпадающие во времени,. на соответствующие входы магниточувствительного узла. Например, блок 7 развертки подает импульсы амплитудой/ на горизочтальный провод Хи вертикальный адресный: провод Я, одновременно блок 8 развертки подает полутоковые импульсына горизонтальный провод у, и на вертикальный провод. При этом под действием совпадающих во времени полутоковых импульсов сердечники 11 и 12, составляющие одну элементарную магниточувствительную ячейку, перемагничиваются из одного насыщенного состояния + Вг в прот;: - воположное - Вг, При этом в одновитковой выходной обмотке 18 наводится ЭДС электромагнитной индукции.Допустим, что на магниточувствительный узел не действует магнитное поле объекта 2 контроля (фиг, 2), тогда блоки 7 и 8 разверток поочередно перемагничивают магниточувствительные ячейки строка за строкой. Видеосигнал, возникающий при этом в выходной обмотке 18, усиливается парафазным усилителем 3, детектируется детектором 4 и через амплитудный селектор 5 подается в видео- контрольный блок 6. При синхронной развертке луча видеоконтрольного блока, обеспечиваемой синхрогенератором 9, на экране видеоконтрольного блока б наблюдают равномерную картину, так как при перемагничивании магниточувствительных ячеек образуются одинаковые по амплитуде электрические сигн",лы, Диагональная выходная обмотка 18 выполнена таким образом (Фиг. 2), что ЭДС от сердечников одной магниточувствительной ячейки складываются и дают сигнал выхода Е, т,е. Г = 1 8,где Г - ЭДС, возникающая при перемагничивании сердечника с коэрцитив.-ной силой Я ; Ь- ЭДС, возникающая при перемагничивании сердечникас коэрцитивной силой Нс, Приотсутствии внешнего магнитного поля от объекта 2 контроля ЭДС 81иимеют максимальную амплитудуи в общем случае могут быть неравны друг другу Пусть объект 2 контроля, создающий неоднородное магнитное поле, помещается вблизи магниточувстви1179203 тельного узла 1. Тогда под действием тангенциальной составляющей поля дефекта Кд сердечники, оказавшиеся в зоне поля рассеяния дефекта, изменяют амплитуды ЭЛСТаким образом, под действием поля дефекта сигнал выхода от магниточувствительных ячеек изменяется (уменьшается) и на экране видео- контрольного блока 6 наблюдается световое пятно, соответствующее полю рассеяния дефекта. Яркость свечения сигнала видеоконтрольного блока б реагируется (устанавливается) амплитудным селектором 5.Преобразователь магнитных полей является универсальным, так как магниточувствительная ячейка состоит из двух сердечников с различными коэрцитивными силами Нс и Нся . Намагничивающее поле в этом случае можно увеличивать до больших значений. Так, при намагничивающих полях, равных или больших Кс, сер- дечники с коэрцитивной силой Нс 2 насыщаются и ЭДС перемагничивания 8 равняется нулю. При дальнейшем увеличении намагничивающего поля поле дефекта будут воспринимать сердечники с коэрцитивной силой Яс 1, реагируя на поле дефекта уменьшением амплитуды ЭДС Г. В намагничивающих полях, сравниваемых с коэрцитивной силой Неамплитуда ЭДС сердечников с коэрцитивной силой Нс,остается постоянной и равной ее максимальному значению, т.е. в слабых намагничивающих полях рабо 4тают сердечники с низкой коэрцитивной силой Нсг, а в сильныхсердечники с высокой коэрцитивнойсилой Нс, при этом сердечники снизкой коэрцитивной силой насыщенысильным намагничивающим полем иих ЭДС 1 г равны нулю.После передачи одного кадра(полукадра) по сигналу от синхро генератора 9 все сердечники матрицыодновременно перемагничиваются висходное состояние намагниченности.Для этого в шину перемагничивания(управляющий вход) подается мощный 15 токовый импульс , УИЪдостаточныйдля перемагничивания всех сердечни-.ков, в том числе и высококоэрцитивных.Видеосигнал, снимаемый с выходной 20 обмотки, представляет собой импульсыразной полярности. Для усиления служит парафазный усилитель 3. Детектор4 служит для выпрямления сигнала.Синхрогенератор 9 вырабатывает 25 строчные и кадровые синхроимпульсытелевизионного стандарта.Число магниточувствительных элементов в строке должно быть нечетным и число строк в матрице должнобыть нечетным для того, чтобы помехи от полувыбраннык сердечниковвзаимно компенсировались в выходнойобмотке 18.Отношение Нс/Н должно быть неменее двух для эффективного расширения рабочего диапазона, повышения чувствительности и избирательности магниточувствительного узла.1179203 юг Составитель А.Бодроедактор М Петрова Техред М.Яночик Корректор В.Бутя Заказ 5665/44 лиал ППП "Патент", г. Ужгород роектная, 4 УдОиг,8 Тираж 897 ВНИИПИ Государстве по делам изобрете 113035, Москва, ЖПодписноеного комитета СССРий и открытий5, Раушская наб., д. 4