Способ контроля ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления

Способ контроля ферромагнитных изделий и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. Способ контроля ферромагнитных изделий, заключаюшиПся в том, что на контролируемое изделие воздействуют изменяющимися постоянными и высокочастотными полями, регистрируют условия магнитного резонанса и по параметрам последнего определяют физико-механические характеристики контролируемого изделия, о т л и чающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, высокочастотное поле модулируют сигналами импульсной серии Карра-Парселля, а при регистрации условий магнитного резонанса используют кодирование сигналов по функциям и Хаера и следящее окно Хэмминга. (Л CZ ОО со 4 СО 4

3(51) G 01 N 2C/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ. (Х «„ СОЮЗ СОВЕ ТСНИХ . ф.: СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ ; .,,Ф,дф РеспуБлин

« р.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 j 3407798/18-28 (22, 12.03.82 (46 30. 04 . 84 . Вюл.!7 1 6 (72 В.M. Воэмител ь, C ..А.Дюж< .âà

Г.Н.()ли<Ьирснко и Т. И.Ярощко (71, краснодаре«ии ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53 l 620.1 79. 14; 088.8 <, 56, 1 . Авторское свидетельство CCCK

М 851216, кл.: 01 .. 24/00, 1976.

2. Авт<1рскос свидстел1 ство СССР

Н 873075, кл.; 01: 24/00, 1980 (п ротo ти« (54 (fJO((i(; КОН J 0<1<, J Ji).,НР<1М)(J НИТНЬ!Х

ИЗДЕЛИИ И VC J J (1fJC ÃÐO ЧЛЯ ЕГО ОСУЩВСТВЛ В Н И< Я.

„„SU„„1089494 А (57 ) 1. Способ контроля Ферромагнитных иэделий, заключающийся в том, что на контролируемое изделие воз— действуют изменяющимися постоянная<ми и высокочастотными полями, регистрируют условия магнитного резонанса и по параметрам последнего определяют физико-механические характеристики контролируем го изделия, о т л и ч а ю Ill и и с я тем, что, с полью повыщения достоверности контроля, высокочастотное поле модулируют сигналами импульсной серии Êàððà-Парселля, а при регистрапии условий магнитного резонанса испольэукт кодирование сигналов по <вункииям у. и<"» « Хаара и следящее "окно Хэмминга".

1089494

2. Устройство для контроля ферромагнитных иэделий, содержащее блок .магнитного резонанса, связанный с ним блок управления и включенный между укаэанными блоками блок обработки и индикации сигналов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что оно снабжеИзобретение относится к средствам неразрушающего контроля физико-механических свойств материалов и может быть использовано для контроля качества химико-термической обработки

Ферромагнитных материалов.

Известен способ неразрушающего конконтроля материалов, заключающийся в том, что на образец материала воздействуют одновременно постоянным и

СБЧ магнитными поляки, регистрируют параметры взаимодействия последних с этим образцом и по заранее выявленной корреляционной зависимости между указанными параметрами и свойствами эталонных образцов определяют свойства контролируемого материала (1g.

Недостаток способа — использование фиксированных значений указанных полей, что не обеспечивает оптимальных условий для обеспечения наиболее 20 достоверных результатов контроля.

Наиболее близким к предлагаемому является способ контроля ферромагнитных иэделий,заключающийся в том, что на контролируемое изделие воздейству- 25 ют изменяющимися постоянныья и высокочастотными полями, регистрируют условия магнитного резонанса и по параметрам последнего определяют физико-механические характеристики ко- 30 нтролируемого изделия.

Устройство, осуществляющее этот способ, содержит блок магнитного резонанса, связанный с ним блок управления и включенный между указанными 35 блоками блок обработки и индикации сигналов «2g.

Недостаток известных способа и устройства — использование аналоговой формы возбуждения полей и регис- 40 трации указанных параметров, что не обеспечивает необходимой достоверности контроля из-эа относительно нинизкой помехозащищенности.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу контроля ферромагнитных изделий, заключающемуся в том, что на контролируемое иэделие воздействуют изменяющимися 50 постоянными и высокочастотными поляно включенным в блок управления модулятором Карра-Парселля, а блок обработки и индикации сигналов выполнен в виде преобразователя сигналов по Функциям Уолша и Хаара и связанных с ним каскадов и узлов стробирования "окна Хэмминга". ми, регистрируют условия магнитного резонанса и по параметрам последнего определяют физико-механические характеристики контролируемого изделия, высокочастотное поле модулируют сигналами импульсной серии КарраПарселля, а при регистрации условий магнитного резонанса используют кодирование сигналов по функциям Уолша и

Хаара и следящее "окно Хэмминга".

Устройство для контроля ферромагнитных иэделий, содержащее блок магнитного резонанса, связанный с ним блок управления и включенный между укаэанными блоками блок обработки и индикации сигналов, снабжено включенным в блок управления модулятором

Карра-Парселля, а блок обработки и индикации сигналов выполнен в виде преобразователя сигналов по функциям Уолша и Хаара и связанных с ним каскадов и узлов стробирования "окна Хэмминга".

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 магнитного резонанса, связанный с ним блок 2 управления и включенный между указанными блоками блок 3 обработки и индикации сигналов.

Блок 1 магнитного резонанса содержит постоянный магнит, его полюса

4 и 5, на которых расположены обмотки б и 7, между этими полюсами расположены обмотки измерительная 8 и высокочастотная 9 соответственно.

Блок 2 управления содержит последовательно связанные программный узел 10, узел 11 управления источником 12 намагничивающего тока.

Блок 3 обработки и индикации сигналов содержит последовательно связанные каскад 13 усиления и детектирования, коммутатор 14, аналого-цифровой преобразователь 15, узел 16 оперативной памяти (между последним и коммутатором 14 включен каскад 17 управления выборкой информации 1,узел

18 обмена информацией, арифметический узел 19, параллельно связанный с синхронизатором 20 и регистратором

21, последовательно связанные формирователь 22 сигналов высокой часто1089494

20

40

Ти аж 823 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.Проектная, 4 ты, гененратор 23 высокой частоты, усилитель 24 мощности, выходом соединенный с обмоткой 9, к которой подключены последовательно соединенные индикатор 25 поглощения высокочастотной энергии, экстрематор 26, узел 27 информации о моделях, узел

28 памяти, связанный с одними входами узла 18, другие входы которого связаны с кварцевым генератором 29 через индикатор 30 резонансных частот, который соединен также с выходом формирователя 22 сигналов высокой частоты, несколько входов узла

18 соединены с коммутатором 31, к которому подключены задатчик 32 весовых множителей и последовательно связанные вычислитель 33, индикатор

34 параметров и соединенный с программным узлом 10, к которому подключены последовательно связанные узел 35 кратности функций Хаара и

Уолша, вычислитель 36 составляющих функций Хаара и Уолша, индикатор 37 релаксационных процессов.

Устройство работает следующим образом.

Объект контроля (на чертеже не показан) располагают между полюсами

4 и 5 так, что обмотки 8 и 9 взаимодействуют с ним. Посредством блока 2 объект контроля перемагничива- ется по заданной функции, например пилообразной. При этом сигнал с изме рительной обмотки 8 поступает на аналого-цифровой преобразователь 15 через каскад 13,коммутатор 14 и далее фиксируется в узле 16 оперативной памяти с определенным шагом дискретизации, обеспечиваемым каскадом 17.

На следующем этапе на объект контроля воздействуют двумя вэаимноортогональными магнитными полями: постоянным, от обмоток 6 и 7 и полюсов 4 и 5, и высокочастотным (возбужденным обмоткой 9 сигналами формирователя 22, генератора 23 через усилитель 24), сигнал генератора 23 частотно-модулированный. Сигнал о поглощении энергии высокой частоты фиксируется индикатором 25. Одновременно сигнал о взаимодействии указанных полей с объектом контроля снимается с обмотки 8 и поступает через коммутатор 14 и аналого-цифровой преобразователь 15 в узел 16 оперативной памяти.

Экстрематор 26 при достижении магнитного резонанса формирует командный сигнал, который поступает на формирователь 22 сигналов высокой частоты и узел 27 информации о моделях. На этом автоматический поиск резонансной частоты завершается и совместным функционированием программного уэла 10 и формирователя

22 сигналов высокой частоты генериВНИИПИ Заказ 2925 41 руется серия сигналов Карра-Парселля для получения информации о релаксационных процессах в объекте контроля.

Таким образом, совокупность узла 10 и формирователя 22 сигналов высокой частоты преобразовывается в модулятор Карра-Парселля. Индикатор

30 резонансных частот в совокупности с кварцевым генератором 29, узлом 18 обмена информацией и арифметическим узлом 19 обеспечивают вычисление значений всей совокупности резонансных частот.

Для выделения информации о релаксационных процессах в объекте контроля при модуляции магнитного поля серией сигналов Карра-Парселля используют следящее "окно Хэмминга".

Оно реализуется при преобразовании сигналов, полученных с выхода каскада 13 усиления и детектирования, в цифровую форму посредством аналогоцифрового преобразователя 15 и узла

16 оперативной памяти. При этом ширину укаэанного окна цифровой фильтрации определяют скоростью изменения сигнала с .обмотки 8.

Укаэанное управление "окном Хэмминга" осуществляют сочетанием каскада 17 управления выборкой информации, узла 18 обмена информацией, арифметического узла 19, синхронизатором 20 и индикатором 37 релаксационных процессов.

При вышеуказанном перемагничивании объекта кОнтроля (по пилообразной функции) осуществляют и вычисление спектральных составляющих Хаара и Уолша. Преобразователем сигналов по функциям Хаара и Уолша в этом случае является сочетание аналогоцифрового преобразова;еля 15, узла

16 оперативной памяти, узла 35 кратности функций, Хаара и Уолша, вычислителя 36 составляющих функций

Хаара и Уолша.

Посредством коммутатора 31, эадатч. ка 32 весовых множителей, вычислителя 33 и индикатора 34 реализуется оценка объекта контроля по спектру сигналов, преобразованному функциями Хаара и Уолша.

Для выяснения корреляционных зависимостей между физико-механическими характеристиками и параметрами магнитного резонанса и составляющими спектра Хаара и Уолша используют эталонные образцы контролируемых материалов.

Предлагаемый способ контроля ферромагнитных материалов и устройство для его осуществления повышают достоверность контроля в несколько раэ вследствие одновременного контроля материалов по параметрам магнитного резонанса и по составляющим Хаара и Уолша спектра сигналов электроиндуктивного преобраэователя.