Устройство для контроля ферромагнитных изделий

Устройство для контроля ферромагнитных изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для неразрушающего контроля структуры материалов. Цель изобретения - повышение достоверности контроля за счет обеспечения возможности определения показателя асимметрии огибающей потока скачков Баркгаузена. Огибающая подается на пороговый элемент, формирующий импульс, соответствующий ширине огибающей. По переднему фронту этого импульса тригер переводится в единичное состояние и открывает первую схему И совпадения, через которую на счетчик подаются тактовые импульсы с блока управления. При достижении огибающей максимума, срабатывает другой пороговый элемент, который переводит триггер в нулевое состояние, и тем самым запирается первая схема И, но открывается вторая схема И совпадения, через которую тактовые импульсы поступают на второй /реверсивный/ вход счетчика. Счет импульсов заканчивает по заднему фронту импульса, соответствующего ширине огибающей. В результате на выходе счетчика формируется количество импульсов, пропорциональных показателю асимметрии. Выполнение блока намагничивания в виде двух последовательно соединенных цифроаналоговых преобразователей, управляемых блоком управления, позволяет формировать ток намагничивания произвольной формы. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (191 (11) (11 4 G 01 N 27 83

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

APH ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 соответствующий ширине огибающей. По переднему фронту этого импульса триггер переводится в единичное состояние и открывает первую схему И совпадения, через которую на счетчик подаются тактовые импульсы с блока управления. При достижении огибающей максимума, срабатывает другой пороговый элемент, который переводит триггер в нулевое состояние, и тем самьм запирается первая схема И, но открывается вторая схема И совпадения, через которую тактовые импульсы поступают на второй (реверсивный) вход счетчика. Счет импульсов заканчивает по заднему фронту импульса, соответствующего ширине огибающей. В результате и;: выходе счетчика формируется количество импульсов, пропорциональных показателю асимметрии. Выполнение блока намагничивания в виде двух последовательно соединенных цифроаналоговых преобразователей, управляемых блоком управления, позволяет формировать ток намагничивания произвольной формы. 1 s.ï.ô-лы, 2 ил.

1 (21) 4310989/25-28 (22) 07,07.87, (46) 23.11.89. Бюл. У 43 (71) Производственное объединение

"Ростсельмаш" им.Ю.В.Андропова (72) Н,Н.Жеребцов, В.В.Кравченко

I и АвСеЗволинский (53) 620.179.14(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 1093959, кл. G 01 N 27/83.

Приборы для неразрушающего контроля материалов и изделий. Справочник/Под ред.В.В.Клюева.-М,: Машиностроение, 19863 кн.2, с.78, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нераэрушающего контроля структуры материалов ° Цель изобретения — повьппение достоверности контроля за счет обеспечения воэможности определения показателя асимметрии огибающей потока скачков Баркгаузена, Огибающая подается на пороговый элемент, формирующий импульс, Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для нераэрушающего контроля структуры и фазового состава ферромагнитных материалов и изделий.

Целью изобретения является повьппение достоверности контроля за счет обеспечения возможности определения показателя асимметрии огибающей потока скачков Баркгаузена и задания оптимальной формы тока намагничивания.

На фиг.l представлена структурная р схема устройства для контроля ферромагнитных изделий; на фиг.2 — временЬ ные диаграммы обработки импульсов ЭДС скачков Баркгаузена.

Устройство для контроля ферромагнитных иэделий содержит последовательно соединенные блок l управления

1523982 блок 2 намагничивая«1я, измерит вьный преобраэова .. ель 3, предварительный усилитель I ««ервьгй аналоговый ключ 5, второй вход которого подключен к второму выходу блока 1 управления, полосовой .ьильтр б „интегра««ьиый ам««литудный н.:. кр««мин iTop 7 импульсов, BTGрой ус.;;«..тель 8, втор":.» зналоговь " ключ 9 второй вход ко -."рого подь;«ючен к .ретьему «. :.ходу :,:-.ока 1 yrrpa ..«ения, перный поро -osr n ; лемент О, первьп" счетчик 1 им«>л«сов, первый блок 1 памяти и блок 13 индикации,, послед ват :льно,:оедин жчь е квадра- 15 тор 14., вход которогс подключен к Bb! ходу второго аналогов э..о клича 9, интегратор " второй блок 16 пыхти, выход,: рого соединен ....зторым ««ходом блока 13 индикации, цоследэ««;тель-20 но соединенные фильтр 17 нижних частот, вход которого ь-«;-„ключен к нь«хо-. ду усилителя 8, пик вый детектор 18 и третий блок 19 памяти, выход «с «с.— рого соединен с треть«входом бя-. -. ка 13 индикации, пor,r. ;,;Gâàòåëüíî соединенный второй,о«свый элемент 20> входы которого -. .:. .««:твенно подключены к выходу q.-с«ьт э;.: : 7 «r«vг««их частот и к четвер- ему;:,ыхопу блока

30 управления, тригг:-..р 21„ первь«й эле-. мент И 22, второй в- .од которогo Gceдинеи с выходом на эрогo порогового элемента 20, а третий вход — с пятью выходом блока 1 упрчв««ения, вторсй счетчик 23 и че" :-..р;-ь«й блок 24;«амяти, выход которо«о 1«одключен к че=вертому входу оэ «а 13 индикации, третий пороговый зле «ент 25, вход кото— рого подключен к выходу фильтра 1?

40 иижцих частот, а вчход — к второму входу триггера 21, второй элемент

И 26 входы которого соответственно подключены к выходу второго порогово45 го ..««мент» 20, к пятому выходу блока управления и ь-.орому выходу триггера 21, а также пульт 27 управления, вход которого соединен с выходом блока 13 индикации, а выход — с входом блока 1 управления.

Блок 2 памяти выполнен в виде последснате«ьно соединенных первого цифроаиалогово«о преобразователя 28, второго цифроаналогового преобразов эте««я 29, второй вход которого подCC ключен к шестому выходу блоха 1 управления, и усилителя 30 тока.

Измерительный преобразователь 3, прецварп ельиыФ yc«r««r! галь 4 и пульт 27 управления конструктивно выполнены в виде единого блока.

Устройство работает следующим образом.

Циклически меняющийся ток 31,сформирован««ь«й блоком 2 намагничивания, преобразователем 3 преобразуется в пиклически меняющийся магнитный поток, .-.оторый вызывает скачки Баркгэузена в контролируемом изделии.

При этом работа блока 2 намагничивания управляется блоком 2 управления, на выходе А которого непрерывно формируегси последовательсть 32 тактовых импульсов, Скачки Баркгаузеиа индуктируют в измерительной к."::,шке измерительного г«рЕобро зоват,.««я . нс следовательности импу «r.coi ЗДС, которые усиливаются предвари-ельными усилитепем 4 и постука,:;. на вход ключа 5, которь;Г управл«,ется сигналом 33 с выхода бло ка 1 управления и пропускает сигналы только при заданном полупериоде цикла перемагничивания. Из полученной на зь«данной частоте анализа посредством -., ñëасового фильтра-6 во времен» ной -«оследовзтельнссти выделяются импул:.*сы 34, превышающие заданный амплитудным дискриминатором 7 уровень, Усиленный усилителем 8 сигнал поступает Hs вход аналогового ключа 9, у «рав.ьяимого сигналом 35 с блока l управления, который выделяет локальн ло последовательность 36 импульсов

ЭДС скачков Баркгаузена, на основании которой с помощью первого порогового элемента 10 счетчика Il, первого блока 12 памяти и блока 13 индикации формируется заданная числовая характеристика. С помощью квадратора i4 интегратора 15 и второго блока 16 памя.ги в устройстве определяется эяер» гетическая характеристика — средняя мощность, Из выходного сигнала усилителя 8 ф«льтром 17 низкой частоты выделяется огибакицая, максимальная величина

Az которой фиксируется пиковым детектором 18 и через третий блок !9 памяти поступает на блок !3 индика««HH °

Определение показателя ассиметрии

Nz осуществляется при снятых сигналах внешнего бланкировання с входом

В,С и Г и второго входа порогового элемента 20. При превьанении огибаю982 6 первого ЦАП 28 устанавливается цифровое слово N>e, /2, а на цифровых входах второго ЦАП 29 — слово N4q /2 в результате на выходе блока 2 намагничивания формируется ток:

Z(nt 11„<) - I„K(N,/2") х х (ИАь /2 ) 6 И р, где I „- максимальный ток, протекающий через усилитель 30;

N z, — число двоичных разрядов

ЦАП 28;

m — количестьс его входов

N gag — числа разряд в ЦАП 29> п — количество ег входов;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

Ь t — время существования кодовой комбинации;

N T/аt — количество тактов пре"P образования при заданном периоде перемагничивания.

Сменой цифровых слов и комбинаций можно получить различные по форме токи перемагничивания.

С помощью пульта 27 управления оператор может формировать сигнал для блока I управления, разрешающий перемагничивание изделия. Результаты измерений отображаются блоком 13, который преобразует их и передает на, пульт 27. управления, индикатор которога формирует сигнал, соответствующий результату измерения, например

"Годен-Брак", I. Устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательна соединенные блок намагничивания, измерительный преобразователь и предварительный усилитель, последовательно соединенные пслсссвс;й фильтр и интегральный амглитудный дискриминатор импульсов, псследсв;,— тельно соединенные счетчик импульсов, блок памяти и блок индикации и блок управления, выход которого соединен с входом блока намагничивания, а т л и ч а ю щ е е с я тем, что, целью повышения достоверности

5 1523 щей величины Ч„на выходе элемента 20 устанавливается уровень 37 логической "l Порог срабатывания выбирается из условия н одежного срабатывания, что определяется условием V

%P

V + QV,где Ч„ — сигнал помехи на выходе усилителя 8; U 5 м — минимальное приращение амплитуды импульса ЭДС скачка,Баркгаузена. 10

В исходном состоянии на первом выходе триггера 21 установлена "I" а на втором 0, при этом поступающие на вход первой схемы 22 совладения тактовые импульсы от блока 1 управле- 15 ния проходят на первый вход счетчика 23.

При достижении огибающей значения

А® третий пороговый элемент 2. вырабатывает импульс 38 и изменяет сссто- 20 яние триггера 21 на противоположное и тактовые импульсы 39 с первой схемы 22 прекращают поступать, а на второй вход счетчика 23 через схему 26 И поступают импульсы 40. После уменьше- 25 чия огибающей до значения меньшего

V„0P второй пороговый элемент 20 переходит в исходное состояние, при этом схема 26 закрывается. В результате на выходе счетчика 23 фиксируется ко--p личество тактовых импульсов 41, пропорциональных разности полей старта и финиша последовательности скачков

Баркгаузена, которая заполняется в четвертом блоке 24 памяти и отабража35 ется блоком 13 индикации. Полученное значение N является критерием фазового состава термообработанных ферромагнитных изделий.

Длительность потока скачков Барк- 40 гаузена измеряется при установке на второй вход третьего парового элемента 25 бланкирующего сигнала. Поле старта Н измеряют при установке иа четвертом входе второй схемы 26 сов45 падения бланкирующего сигнала. Поле финиша Нр измеряют при установке на четвертом входе первой схемы 22 совпадения бяанкирующего сигнала. Время Т„, соответствующее Ам, изме- 5р ряют при подаче на второй вход второго порогового элемента 20 стробирующего импульса N2 и установке на четвертом входе второй схемы 26 совпадения бланкирующего сигнала.

Формирование заданного значения тока при (+I ) const в заданном временном интервале осуществляет следующим образом. На цифровых входах

Формула изобретения (523982

2. Устройство по и.1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что блок намагничивания выполнен в виде последовательно соединенных первого цифроаналогового преобразователя, второго цифроаналогового преобразователя,второй вход которого подключен к шестому выходу блока управления, и усилителя тока.

Ir7lt с к

Кф-1

ФВфк

Составитель И.Рекунова

Техред А.Кравчук Корректор О.Циппе

Редактор Н.Рогулич

Заказ 7037/47 Тираж 789 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, %-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат ."11атент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина,101 которого подключен к выходу амплитудного дискриминатора импульсов, вторым аналоговым ключом, второй вход которого соединен с третьим вы5 ходом блока управления, квадратором, интегратором и вторым блоком памяти, выход которого соединен с вторым входом блока индикации, первым пороговым элементом, включенным между вы ходом второго аналогового ключа и входом счетчика импульсов, последовательно соединенными фильтром низких частот, вход которого соединен с вы° ходом второго усилителя, пиковым детектором и третьим блоком памяти, выход которого подключен к третьему входу блока индикации, последовательно соединенными вторым порогoBblM элементом, входы которого соответственно подключены к выходу фильтра низких частот и к четвертому выходу блока управления, триггером, первым элементом И, второй вход которого соединен с выходом второго порогового элемен- 25 та, а третий вход — с пятым выходом блока управления, вторым счетчиком импульсов и четвертым блоком памяти, выход которого подключен к четвертому входу блока индикации, третьим пороговым элементом, включенным меж ду выходом фильтра низких частот и вторым входом триггера, вторым элементом И, входы которого соответственно соединены с выходом второго порогового элемента, пятым выходом блока управления и вторым выходом триггера, а также пультом управления, вход ко торого соединен с выходом блока индикации, а выход — с входом блока уп- i равления.