Способ магнитошумовой структуроскопии

Способ магнитошумовой структуроскопии

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ач728072

К АВТОРСКОМУ С ТВЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 200978 (21) 2б64537/25-28 (51)М. Кл.2 с присоединением зеявки Ио

G 01 N 27/86

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150480. Бюллетень Ио 14

Дата опубликования описания 150480 (53) УДКб20. 179. 14 (088.8) В.В.Клюев, В..Г.Пустынников, A.Ï.Äåãòåðåâ, В.M,Âàñèëüåâ, В.П.Есилевский и В.К).Соснин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель.(54) СПОСОБ МАГНИТОШУМОВОЙ СТРУКТУРОСКОПИИ!

Изобретение относится к области средств неразрушающего контроля и предназначено для определения структуры ферромагнитных материалов.методами магнитошумовой структуроскопии.

Оно может быть использовано в при- боростроительной, машиностроительной и авиационной промышленности.

Известен способ магнитошумовой структуроскопии, заключающийся в том, что контролируемый участок изделия перемагничивают по предельной петле гистерезиса, а значение контролируемого параметра определяют по форме нормированного спектра магнитных шумов относительно одной иэ его составляющих (1).

Недостатком известного способа является низкая чувствительность к структурным изменениям контролируемого материала.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является способ магнитошумовой струк-25 туроскопии,заключающийся в том, что контролируемый материал перемагничивают переменным магнитным полем, регистрируют скачки- Баркгаузена,. формируют текущий спектр магнитных

Ъ .г шумов, синхронно детектируют его с удвоенной частотой перемагничивания и .по параметрам этого сигнала судят о структуре контролируемого мате риала (21.

Недостатком известного способа является низкая точность .контроля. структурных изменений, связанных с фазовыми превращениями (например, при термообработке сталей), обусловленная потерей полезной информации о характере взаимодействия доменных границ с различными неоднородностями структуры. Это связано с тем, что в нормированном спектре магнитных шумов, измеренном в соответствии с иэвеотным споссбом, содержится усредненная мощность скачков

Баркгаузена, имеющих различные пОля старта, то есть скачков, происходящих на структурных неоднородностях различных типов.

Целью изобретения является повьхаение точности.

Цель достигается тем, что из текущего спектра магнитных шумов выделяют участки, соответствующие различным полям старта скачков Баркгауэена, измеряют их площади и по зависи728072 мости площадей этих участков от частоты анализа и от значения поля старта производят разделение сигна— лов для получения информации о структурных неоднородностях.

На фиг. 1 приведены эпюры сигналов: 1 — эпюра перемагничивающего по. ля H(t), 2 — скачков Баркгаузена U .

3 — текущего спектра магнитных шумов

g(w t), 4 — стробирующего импульса

П (Ф), 5 — опорного напряжения U«(t), б — эффективного напряжения, пропорционального площади выбранных участков текущего спектра П (w

Контролируемый материал перемагничивают (фиг.2) полем 1 низкой частоты H(t) †. При этом в нем возникают скачки намагниченности, создающие в индикаторной катушке преобразователя скачки 2 Баркгаузена.

Каждый скачок 2 с какой-то степенью вероятности происходит при достижении полем 1 Н(t) вполне определенной величины Но„, называемой полем старта. Значейие поля старта

Нб„зависит от силы взаимодействия доменной границы со структурной неоднородностью. При изменении фазовой структуры резко изменяется распределение скачков по полям старта Н

Скачки 2 Баркгаузена усиливают йз— бирательным усилителем с полосой пропускания дж путем детектирования и интегрирования с постоянной времени, меньшей периода перемагничивания Т, формируют текущий спектр 3 g(w, t), являющийся функцией частоты анализа

w и времени t, стробируют его импульсами 4 U<(t) с регулируемой длительностью Ь и частотой следования, равной удвоенной частоте перемагничивающего поля H(t). Выделенные таким образом участки текущего спектра, обусловленные скачками Баркгаузена с определенным значением поля старта Н синхронно детектируют с удвоенной частотой перемагничивающего поля и интегрируют с постоянной времени, в десятки раз превышающей период Т перемагничивания, Б том случае, когда ширина стробирфющего импульса Г,(<Т и полоса пропускания избирательнОго усилителя aw «w> <, где w — характерная частота вйсокочастотного спада спектра магнитных шумов, можно считать, что площадь выделенного участка текущего спектра g (w< t), полученная

B результате синхронного детектирования, пропорциональна значению спектральной плотности мощности магнитных шумов, созданных скачками

Способ магнитошумовой структуроЮ скопии, заключающийся в том, что контролируемый материал перемагничивают переменным магнитным полем, регистрируют скачки Баркгаузена, формируют текущий спектр магнитных

45 шумов, синхронно детектируют его с удвоенной частотой перемагничивания и по параметрам этого сигнала судят о структуре контролируемого материала, отличающийся тем, что с целью повышения точности, иэ текущего спектра магнитных шумов выделяют участки, соответствующие различным полям старта скачков Баркгауэена, измеряют их площади и по зависимости площадей этих участков от частоты анализа и от значения поля старта производят разделение сигналов для получения информации о различных структурных неоднородностях.

Источники информации,,60 принятые во внимание при экспертизе

° 1. Авторское свидетельство СССР

9461346, кл. G 01 N 27/86, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР

9532803, кл. G 01 N 27/86, 1975 (про

65 тотип).

25.

Баркгаузена, имеющими поле старта Но„.

Стробируя текущий спектр 3 g(w t) в различные моменты времени, соответствующие различным мгновенным значениям перемагничивающего поля 1 Н(t). и измеряя зависимость площади выделенных таким образом участков текущего спектра от частоты настройки избирательного усилителя w, получают спектры магнитных шумов, созданных скачками Баркгаузена с различными полями старта Н

Сопоставляя параметрй спектров, полученных при различных значениях полей старта, судят о структурном состоянии контролируемого материала.

На фиг. 2 приведены спектры магнитных шумов, созданных скачками с полями старта, лежащими вблизи коэрцитивной силы, т.е. Н „=Нс + ЬН, и с полями стаРта Но =0,5Нс + дН, где Н вЂ” коэрцитивйая сила, дН вЂ” интервал полей, определяемый шириной стробирующего импульса. Спектры 7 и 8 имеют существенные различия, которые обусловлены распределением скачков Баркгаузена по типам структурных неоднородностей.

Таким образом, предлагаемый. способ позволяет повысить точность контроля структурного состояния контролируемых материалов, вследствие обеспечения возможности раздельного измерения параметров спектров скачков Баркгауэена, происходящих на различных типах структурных неоднородностей.

Формул а и з о брет ени я

728072

-1В 82

rö But

Puz.1 д дг 1и> гю Ф

Фиг.2

Заказ 1129/45 Тираж 1019 Подписное

ЙНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Составитель A.Ìàòâååâ

Редактор Е.Зубиетова Техред М.Келемеш Корректор Ю.Макаренко