Устройство для магнитошумового конт-роля ферромагнитных материалов

Устройство для магнитошумового конт-роля ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Сецнаанстнчвсннк

Республик

Ф

I л

l-:К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ (61) Дополннтельное к авт. санд-ву (22) Заявлено 020879 (21)2804256/25-28 (51) + с присоединением заявкм No (23) Приоритет, G 01 Н 27/83

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 3006.81. Бюллетень М 24 (53) УДК 5384221 (088. 8) Дата опубликования описания 3006.81 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИАГНИТОШУИОВОГО КОНТРОЛЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ NATEPHAJIOB

Изобретение относится к неразрушакщему контролю ферромагнитных материалов и может быть использовано при измерении их анизотропных свойств.

Известны устройства для магнито шумового контроля ферромагнитных материалов, содержащие низкочастотный генератор, перемагничивающую систему, широкополосный усилитель и индикатор $1) .

Недостатком известных устройств является низкая точность контроля поверхностных свойств ферромагнитных материалов.

Наиболее близким к предлагаемому 15 по технической сущности и достигаемому результату является устройство для магнитошумового контроля ферромагнитных материалов, содержащее низкочастотный генератор, подключен- 20 ную к его выходу перемагничивакщую систему, первую индикаторную катушку, соединенные последовательно широкополосный усилитель и анализатор спектра, и индикатор (2).

Недостатком данного устройства является низкая достоверность контроля, связанная с отсутствием воэможности контроля объемной анизотропии ферромагнитных материалов. 30

Цель изобретения - повыаение достоверности контроля.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено второй индикаторной катушкой, коммутатором, соединенным сигнальными входами с индикаторными катушками, а выходомсо ВхОдОм ширОкОпОлОснОгО усилителя g блоком управления, включенным между низкочастотным генератором и коммутатором, блоком распределения сигналов, включенным между анализатором спектра и входами индикатора и соединенным управлякщим входом с низкочастотным генератором, а в качестве индикатора использован. двухкоординатный самописец.. На фиг. 1 представлена блок-схема устройства; на фиг. 2 - эпюра распределения магнитного поля по глубине исследуемого материала.

Устройство содержит перемагничивающую систему 1, первую индикаторную ка« тушку 2, витки которой расположены в плоскости, napàëëåëüíîé измерительной поверхности 3 перемагничиваизцей системы. На полюсах перемагничивающей системы 1 установлены медные экраны 4.

Вторая индикаторная катушка 5 расположена между полюсами перемагничиваю842555 щей системы 1. Плоскости витков катушки 5 перпендикулярны измерительной поверхности. Генератор 6 низкой частоты подключен к обмотке перемагничивающей системы 1 и к блоку 7 управления, управляющему коммутатором 8 сигналов измерительных катушек 2 и 5. Выход коммутатора 8 через последовательно соединенные широкополосный усилитель 9, анализатор спектра 10, блок

11 распределения сигналов соединен с двухкоординатным самописцем 12. Управляющий вход блока 11 распределения сигналов соединен с генератором 6 низкой частоты.

Устройство. работает следующим образом. 15

На обмотки перемагничивающей система 1 от генератора 6 низкой частоты поступает переменный ток. Созданный этим током магнитный поток, заьикаясь по сердечнику перемагничиваю- () щей системы и по участку контролируемого изделия 13, вызывает в них скачки намагниченности, ориентация которых зависит от структуры перемагничивающего поля, которая определяется формой полюсных наконечников, Магнитные силовые линии в зоне контроля имеют дугообразную форму, о6условленную накладным типом перемагничивающей системы 1. Их можно разложить на нормальные и тангенциальные составляющие напряженности магнитного поля. Количество нормальных и тангенциальных скачков намагниченности опредепяется расстоянием между полюсами перемагничивающей системы 1. Тангенциальные скачки намагниченности несут информацию о распределении параметров ферромагнитного материала в плоскости, параллельной поверхности контроля, а нормальные - 40 о распределении этих параметров в плоскости, перпендикулярной поверхности контроля. Индикаторная катушка 2, для которой скачки намагниченности локализуются по ее оси ре- - 45 гистрирует только нормальные скачки, а индикаторная катушка 5, для которой скачки намагниченности,локализуются непосредственно под ее витками, регистрирует только тангенциальные скачки; Медные экраны 4 предохраняют индикаторные катушки 2 и 5 от влияния скачков намагниченности, происходящих в сердечнике перемагничивающей системы 1. для обеспечения возможности пос- 55 лойного измерения объемной аниэотропии напряженность поля на поверхности Н,„(фиг, 2) выбирается таким образом, чтобы Й„ 7 НЭ, где Н - напряженность насыщения. Тогда при возраста- щ нии напряженности от 0 до Н„, процесс скачкообразного перемагничивания на поверхности изделия при достижении

Н = Н прекращается, в то время как на какой-то глубине напряженность поля Н с Н, где Н вЂ” напряжен1 ность старта, и скачки намагниченности еще не начинаются. Таким образом, между поверхностью образца и глубиной h находится слой материала, .в котором идут скачки намагниченности.

Если напряженность поля на поверхности обеспечивает Н; = Н, то слой, в котором идут скачки намагниченности, при нарастании поля от 0 до Н перемещается от поверхности материала до глубины h Скачки намагниченности, идущие с различных глубин, оканчи-. ваются на различных участках периода перемагничивания, т.е. отдельные участки текущего спектра магнитных шумов связаны с определенными глубинами. Измерение интенсивности магнитных шумов на различных участках текущего спектра в этом случае дает возможность вести контроль распределения параметров ферромагнитных материалов по глубине.

Сигналы с индикаторных катушек 2 и 5 подаются на сигнальные входы коммутатора 8. Блок 7 управления запускается от генератора 6 и формирует управляющие импульсы, которые подаются на управляющий вход коммутатора 8. Положительные импульсы открывают коммутатор для сигнала индикаторной катушки 2, а отрицательные — для сигнала индикаторной катушки 5. На входе широкополосного усилителя 9 чередуются сигналы участков текущего спектра магнитных шумов нормальной и тангенциальной составляицих. Этот сигнал усиливается усилителем 9, анализируется и детектируется анализатором спектра 10. На вход блока 11 распределения сигналов подаются огибающие участков текущего спектра магнитных шумов, Напряжение генератора 6 низкой частоты, поступая на управляющий вход блока 11, своей положительной полуволной пропускает на его выход, соединенный со входом вертикальной развертки двухкоординатного самописца, один иэ сигналов, а пропускает на его выход, соединенный со входом горизонтальной развертки отрицательной полуволной пропускается второй сигнал.

Таким образом, если контролируемый материал изотропен, то сигналы индикаторных катушек 2 и 5 равны и перо самописца находится на границе всех четырех областей.

Если материал находится в состоянии объемного сжатия, то интенсивность скачков намагниченности, как нормальных, так и тангенциальных, уменьшается и перо самописца переходит в первую область.

В том случае, когда материал испытывает растяжение по глубине и сжатие вдоль поверхности контроля, перо самописца перемещается во вторую область.

842555

Формула изобретения

2Н

ВНИИПИ Заказ 5069/47 Тираж 907 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

В случае объемного растяжения перо самописца перемещается в третью, а когда материал испытывает растяжение вдоль поверхности и сжатие по глубине — в четвертую область.

Если же в одном из выбранных направлений материал изотропен, то перо самописца находится на границе соответствующих областей.

Таким образом осуществляется измерение анизотропных свойств ферромагнитных материалов в слое, толщина которого определяется створом управляющего импульса, а глубина залегания - расположением импульса по периоду перемагничивания.

Для осуществления послойного измерения анизотропных свойств ферромагнитных материалов, т.е. для измерения объемной анизотропии, перемещают управлякщий импульс по периоду перемагничивания. Такое выполнение устройства повышает достоверность контроля ферромагнитных материалов.

Устройство для магнитошумового контроля ферромагнитных материалов, содержащее низкочастотный генератор, подключенную к его выходу перемагничивающую систему, первую индикаторную катушку, соединенные последовательно широкополосный усилитель и анализатор спектра, и индикатор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, оно снабжено второй индикаторной катушкой, коммутатором, сое-. диненным сигнальными входами с индикаторными катушками, а выходом — со входом широкополосного усилителя, блоком управления, включенным между низкочастотным генератором и коммутатором, блоком распределения сигналов, 15 включенным между анализатором спектра и входами индикатора и соединенным управляющим входом с ниэкочас1 тотным генератором, а в качестве индикатора использован двухкоординатный самописец.

Источники информации . принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ГДР 9 71635, кл. 42 К 46/03, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 513237, кл. G 01 В 7/06, 1974 (прототип) .