Магнитошумовой структуроскоп

Магнитошумовой структуроскоп

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

МАГНИТОМУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОП , содержащий последовательно соединенные генератор импульсов тока переМагничивания, индуктивный преобразователь, усилитель, анализатор , спектра шумов Баркгаузена и индикатор , отличающийся тем, что, с целью повышения точное-ти контроля, он снабжен блоком деле-: ния, включенным между выходом уси;лителя и входом анализатора спектра шумов Баркгаузена, последовательно соединенн1Л4И первым анализатором спектра, первым блоком Логарифмирования , интегратором, блоком потенциирования и блоком временного преобразования, включенными между вторым выходом усилителя и вторым входом блока деления, и последовательно соединенными вторым анализаIтором спектра, вторым блоком логарифмирования и нуль-органом, включенными между вторым выходом и % входом генератора импульсов тока (Л перемагничивания, а второй выход интегратора соединен с вторым входом нуль-органа.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

ВИ Л Ф

РЕСПУБЛИК

3(59 01 Н 27 83

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3262440/25-28 (22) 19. 03. 81 (46) 23. 03. 83. Бюл. 9 11 (72) Д.A.Ãðå÷èíñêèé, A.Ï.Äåãòÿðåâ, Ю.В.Иванов, В.Н.Ковальский, A.Â.Тарасов, В.П.Трофимов и К.A.Éåñòåðèков. (71) Научно-исследовательский институт интроскопии (53) 620.179.14(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР .9 473135, кл. G 01 R 33/12 1972.

2, Авторское свидетельство СССР

9 549729, кл. G 01 N 27/83, 1973 (прототип). (54)(57) МАГНИТОШУМОВОЯ СТРУКТУРОСКОП, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов тока перемагничивания, индуктивный преобразователь, усилитель, анализатор спектра шумов Баркгаузена и ин„.,SU„„1006990 А дикатор, отличающийся. тем, что, с целью повышения точнос- — . ти контроля, он снабжен блоком деле-: ния, включенным между выходом уси-, лителя и входом анализатора спект ра шумов Баркгаузена, последовательно соединенньваи первык анализатором спектра., первым блоком логарифмирования, интегратором, блоком потенциирования и блоком временного преобразования, включенными между вторым выходом усилителя и вторым входом блока деления, и последовательно соединенными BTopbM анализа1тором спектра, вторым блоком логарифмирования и нуль-органом, включенными между вторым выходом и е входом генератора импульсов тока перемагничивания, а второй выход интегратора соединен с вторым входом нуль-органа.

1ООе99О

Изобретение относится к.средствам контроля материалов и может быть использовано для контроля физико-механических свойств ферромагнитных материалов и иэделий.

Известно устройство для контроля физико-механических свойств ферромагнитных материалов, принцип работы которого основан на интегральной оценке шумов Баркгаузена циклического перемагничивания 1j.

Недостатком указанного устройства является низкая точность контроля из-за использования режимов перемагничивания по частньм циклам.

Наиболее близким к изобретению является магнитошумовой структуроскоп, содержащий последовательно соединенные генератор импульсов тока перемагничивания, индуктивный преобразователь, усилитель, анализатор спектра шумов Баркгаузена и индикатор 2 .

Недостатком известного устройства.является низкая точность контроля, связанная с искажением спектральных характеристик шумов

Баркгауэена гармониками частоты перемагничивания.

Целью изобретения является повышение точности контроля.

Указанная цель достигается тем, что магнитошумовой структуроскоп, снабжен блоком деления, включенным между выходом усилителя и входом анализатора спектра шумов Баркгаузена, последовательно соединенными первым анализатором спектра, первым блоком логарифмирования, интегратором, блоком потенциирования и блоком временного преобразования, включенными между вторым выходом усили- теля и вторым входом блока деления, и последовательно соединенными вторым анализатором спектра, вторым блоком логарифмирования и нуль-органом, включенными между вторым выходом и входом генератора импульсов тока перемагничивания, причем второй выход интегратора соединен с вторым входом нуль-органа.

На чертеже показана блок-схема магнитошумового структуроскопа.

Магнитошумовой структуроскоп содержит генератор 1 импульсов тока перемагничивания, индуктивный пре-. образователь 2, усилитель 3, первый и второй анализаторы 4 и 5 спект ра, первый и второй блоки 6 и 7 логарифмирования, интегратор 8, нульорган 9, блок 10 потенциирования, блок 11 временного преобразования, блок 12 деления, анализатор 13 спект ра шумов Баркгауэена, индикатор 14 и контролируемый объект 15.

Принцип работы устройства основан на перемагничивании ферромагнитаых материалов импульсами тока переменной амплитуды, скважности и формы, РегистРации ЭДС шУмов Баркгаузена и ее спектральном анализе.

ЭДС на выходе индуктивного преобразователя представляется в видесвертки двух функций, одна иэ которых периодическая и изменяется под влиянием частоты перемагничйвающего поля, а другая - случайная, зависящая от энергетических параметров перемагничивающего поля. Разделение сигналов в виде свертки осуществляется спектральным логарифмическим преобразованием благодаря выделению периодической составляющей путем вычисления состоятельной оценки логарифмической спектральной плотнос20 ти мощности исходного сигнала за счет обращения в нуль логарифмической спектральной составляющей эргодического случайного сигнала н обратного восстановления разделенно25 го периодического сигнала. Восстановление периодической составляющей достигается потенциированием с по)следующим обратным спектральным преобразованием сигнала. Выделение случайной составляющей осуществляется сопоставлением исходного сигнала перемагничивания с выделенной пепериодической составляющей сигнала.

Устройство работает следующим об35 >+ +M

Генератор 1 подает на контролируемый объект 15 импульсы перемагничивания одинаковой формы некоторой начальной длительности и амплитуды, 40 следующие с определенной частотой, индуктивный преобразователь 2 воспринимает сигналы, возникающие при перемагничивании образца, и они поступают на усилитель 3, где усиливаются для последующего анализа.

Одновременно с этим импульсы перемагничивания поступают в канал преобразования, образованный соединенными последовательно вторым анализатором 5 спектра и вторым блоком 7

50 логарифмирования, выход которого подключен к второму входу нуль-органа 9. Таким образом, на второй вход нуль-органа 9 поступает значение ло.гарифмической спектральной плотнос55 ти мощности импульсов перемагничивания, которая, в силу периодичности следования импульсов и свойства периодичности функций преобразования, является также периодической

6р, функцией, Сигнал с выхода усилителя

3, содержащий периодическую и случайную составляющие, поступает на вход первого анализатора 4 спектра, с выхода которого он подается на первый

65 блок б логарифмирования, с выхода

1006990

Составитель В.Филинов

Редактор О.Полозка Техред Е.Харитончик КорРектор М.Шароши

Заказ 2128/бб Тираж 871 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий.

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 которого сигнал поступает на интегратор 8. Сигнал на входе интегратора 8, таким образом, представляет сумму двух логарифмических функций, одна из которых периодическая, а другая слу .айная. На в де интегратора 8 5 выделяется только периодическая составляющая, которая поступает на первый вход нуль-органа 9 и вход блока 10 потенциирования, с выхода которого сигнал поступает на вход.блока 11 временного преобразования,. который преобразует раздельную часть сигнала иэ частотной области во временную. Этот сигнал поступает на второй вход блока 12 деления, на 35 первый вход которого с выхода уси« лителя 3 поступает исходный неразделенный сигнал. На выходе блока 12, таким образом, образуется разделенная случайная составляющая сигнала р

ЭДС, которая поступает в.анализатор

l3 спектра шумов Баркгаузена и индикатор 14, показания которого характеризуют физико-механические свойства контролируемого иэделия. . 25

B ..момент, когда на первом и втором входам нуль-органа 9 значения периодических составляющих сигналов будут одинаковы, на выходе нуль-органа 9, подключенного к управляющему, входу генератора 1 перемагничивания, образуется импульс, который:переключит работу генератора 1 на следующий режим. В результате этого изменится скважность импульсов перемагничивания и их амплитуда.

После работы структуроскопа на всех циклах изменения амплитуды и скважности будет получен оптималь ный режим перемагничивания контролируемого изделия..

Использование в структуроскопе новых блоковг логарифмирования, потенциирования, временного преобразования, нуль-органа, деления позволило повысить. точность определения спектральных характеристик . шумов Баркгаузена за счет отстройкв от гармоник перемагничнвающего поля и выбора оптимального режима перемагничивания.