SU1298626A1 - Device for checking parameters of ferromagnetic articles - Google Patents
Device for checking parameters of ferromagnetic articles Download PDFInfo
- Publication number
- SU1298626A1 SU1298626A1 SU853997637A SU3997637A SU1298626A1 SU 1298626 A1 SU1298626 A1 SU 1298626A1 SU 853997637 A SU853997637 A SU 853997637A SU 3997637 A SU3997637 A SU 3997637A SU 1298626 A1 SU1298626 A1 SU 1298626A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- output
- unit
- frequency current
- control
- current source
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 4
- 230000005330 Barkhausen effect Effects 0.000 claims abstract description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 9
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims description 5
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims 1
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 abstract 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 abstract 1
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 3
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 1
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 1
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 1
- 101150016746 sigI gene Proteins 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к контрольно-измерительной технике и может быть использовано дл неразрушающего контрол качества .ферромагнитных изделий методом эффекта Баркгаузена. Цель изобретени - повьго1ение достоверности контрол . Это достигаетс компенсацией вли ни электрической проводимости материала на параметры даумов Баркгаузена. Компенсаци осуществл етс посредством учета реакции вихревых токов. Дл исключени вли ни магнитной проницаемости материала работа вихретокового преобразовател 10 происходит в моменты насыщени контролируемого участка издели . Признаком насыщени служит прекращение шумов БаркгАузена, Управление работой вихретокового преобразовател 10 осуг ествл етс с помощью аналогового ключа 9 и канала регистрации насыщени , состо щего из блока 12 выделени огибающей шумов Баркгаузена , нуль-органа 13, блока 14 уп- равлени , запоминающего блока 15, порогового элемента 16 и вьшр мител 17. 3 ил. о (/7The invention relates to instrumentation engineering and can be used for non-destructive quality control of ferromagnetic products using the Barkhausen effect method. The purpose of the invention is to increase the reliability of the control. This is achieved by compensating for the effect of the electrical conductivity of the material on the parameters of the Barkhausen daums. Compensation is carried out by taking into account the reaction of eddy currents. To eliminate the influence of the magnetic permeability of the material, the operation of the eddy current transducer 10 occurs at the moments of saturation of the controlled section of the product. A sign of saturation is the cessation of BarkgAuzen noise, control of the operation of the eddy current transducer 10 is realized with the help of an analog key 9 and a saturation recording channel consisting of a Barkhausen noise envelope selection unit 12, a zero-body 13, a control unit 14, a storage unit 15 of the threshold element 16 and above 17. 17 Il. about (/ 7
Description
Изобретение относитс к неразрушающим методам контрол - и может быть использовано дл контрол физико- механических параметров поверхностных слоев изделий из ферромагнитньос материалов в области машиностроени . Цель изобретени - повьпаение надежности контрол за счет учета вли ни на результаты электрической проводимости материала.The invention relates to non-destructive testing methods - and can be used to control the physicomechanical parameters of the surface layers of products made of ferromagnetic materials in the field of engineering. The purpose of the invention is to increase the reliability of control by taking into account the effect on the results of the electrical conductivity of the material.
На фиг , I показана блок-схема устройства; на фиг.2 - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства; на фиг.З - построение блока управлени ,Fig, I shows a block diagram of the device; Fig. 2 shows timing diagrams for the operation of the device; FIG. 3 shows the construction of the control unit;
Устройство дл контрол параметров ферромагнитных изделий содержит источник 1 тока низкой частоты, который подключен к обмотке возбуждени П-образного электромагнита 2, установленного на контролируемом изделии 3, последовательно соединенные обм отку 4 измерени шумов Баркгаузе- на, усилитель 5, блок 6 перемножени и анализатор 7 спектра, последовательно соединенные источник 8 тока высокой частоты, аналоговый ключ 9, вихрётоковый преобразователь 10 и блок 11 компенсации, а .также последовательно соединенные блок 12 выделени огибающей, нуль-орган 13, блок 14 управлени , запоминающий блок 15, .пороговый элемент 16 и двухполупери- одный- выпр митель 17,-соедин ющие выход усилител 5 с управл ющим входом аналогового ключа 9. Выход блока 11 компенсации подключен к второму входу блока 6 перемножени , а второй вход соединен с выходом источника 8 тока высокой частоты. Второй вход блока 14 управлени электрически св зан с выходом двухполупериодного выпр мител 17, а вторые входы запоми- блока 15 и порогового элемента 16 подключены к выходу источника 1 тока низкой частоты,,The device for monitoring the parameters of ferromagnetic products contains a low-frequency current source 1, which is connected to the excitation winding of the U-shaped electromagnet 2 mounted on the controlled product 3, connected in series with the Barkhausen noise measurement 4, amplifier 5, multiplication unit 6 and analyzer 7 spectrum, series-connected high-frequency current source 8, analog switch 9, vortex converter 10 and compensation unit 11, and also serially connected envelope extraction unit 12, zero - organ 13, control unit 14, storage unit 15, threshold element 16 and two-half-rectifier 17, connecting the output of amplifier 5 with an analog switch control input 9. The output of compensation unit 11 is connected to the second input of multiplication unit 6 and the second input is connected to the output of the high-frequency current source 8. The second input of the control unit 14 is electrically connected with the output of the full-wave rectifier 17, and the second inputs of the storage unit 15 and the threshold element 16 are connected to the output of the low-frequency current source 1,
Блок 14 управлени содержит два ждущих мультивибратора 18 и 19 и RS-триггер 20, Вход S триггера 20 подключен к выходу первого ждущего мультивибратора 18, а вход R к выходу второго мультивибратора 19 При этом вход первого ждущего мультивибратора 18 соединен с выходом нуль-органа 13, вход второго ждущего мультивибратора 19 подключен к выходу двухполупериодного выпр мител 17, а выход триггера 20Control unit 14 contains two standby multivibrators 18 and 19 and RS-flip-flop 20, Input S of flip-flop 20 is connected to the output of the first standby multivibrator 18, and input R to the output of the second multivibrator 19 At the same time, the input of the first standby multivibrator 18 is connected to the output of the zero-organ 13 , the input of the second waiting multivibrator 19 is connected to the output of the full-wave rectifier 17, and the output of the trigger 20
5five
00
электрически св зан с первым входом запоминающего блока 15.electrically connected to the first input of the storage unit 15.
Устройство работает следующим образом,The device works as follows
Ток источника 1 (сигнал е,,фиг,2) протека по обмотке возбуждени электромагнита 2, создает магнитный поток, который замыкаетс по П-образ- ному магнитопроводу и контролируемому изделию 3. Величину магнитного пол выбирают достаточной дл пере- магничивани контролируемого участка по предельной петле гистерезиса. В обмотке 4 измерени индуцируетс и усиливаетс усилителем 5 ЭДС шумов Баркгаузена (сигнал е j, фиг.2). На спектральную плотность ЭДС шу1-{ов Баркгаузена оказывает вли ние реакци вихревых токов, величина которых определ етс электромагнитными параметрами поверхностных слоев материала .The current source 1 (signal e ,, fig, 2) flows through the excitation winding of the electromagnet 2, creates a magnetic flux, which is closed by a U-shaped magnetic circuit and the monitored product 3. The magnitude of the magnetic field is chosen to re magnetize the monitored section along the limit hysteresis loop. In the winding 4, the measurement is induced and amplified by an amplifier 5 of a Barkhausen noise voltage (signal e j, Fig. 2). The spectral density of the electromotive forces of Barkhausen shu1 ~ s is influenced by the reaction of eddy currents, the magnitude of which is determined by the electromagnetic parameters of the surface layers of the material.
Учет вли ни реакции вихревыхAccounting for the effect of the vortex reaction
, токов в устройстве производитс следующим образом. Источник 8 питает вихрётоковый преобразователь 10, в котором индуцируетс ЭДС, определ ема характером вихревых токов в поверхностных сло х материала и поступающа в блок 11 компенсации. Сигнал, вырабатываемый блоком II, отражает степень вли ни вихревь х токов и определ етс как U Но /U , где Но и и - ЭДС, индуцируема в вих- ретоковом преобразователе соответственно при отсутствии и наличии контролируемого издели . Коэффициент передачи блока 6 перемножени , выполненного в виде усилител с пере0The currents in the device are as follows. The source 8 feeds the eddy current transducer 10, in which an emf is induced, determined by the nature of the eddy currents in the surface layers of the material and fed into the compensation unit 11. The signal produced by block II reflects the degree of influence of eddy currents and is defined as U Ho / U, where Ho and U are the emf induced in the eddy current transducer, respectively, in the absence and presence of a controlled product. The transmission coefficient of the multiplication unit 6, made in the form of an amplifier with trans
5five
00
5five
00
5five
менным коэффициентом усилени , пропорционален I. . Поэтому анализатор 7 спектра регистрирует спектральную плотность, определ емую лишь собственным спектром шумов Баркгаузена. Синхронно измен частоту тока источ ника 8 и частоту анализа анализатора 7, регистрируют спектральное распределение ЭДС шумов Баркгаузена, по параметрам которого определ ют результат контрол .variable gain, proportional to I.. Therefore, the spectrum analyzer 7 records the spectral density determined only by the Barkhausen own noise spectrum. Synchronously changing the frequency of the current of the source 8 and the frequency of the analysis of the analyzer 7, record the spectral distribution of the emf of Barkhausen noise, the parameters of which determine the result of the control.
Дл учета составл ющей реакции вихревых токов, обусловленной вли нием только электрической проводимости материала, работа вихретоково- го преобразовател происходит при насьпцении контролируемого участка. С этой целью устройство содержит канал регистрации насыщени , работаTo take into account the component of the eddy current reaction, due to the influence only of the electrical conductivity of the material, the eddy current transducer works at the sensing point of the monitored area. To this end, the device contains a channel for recording saturation, operation
которого заключаетс в следующем. Блок 12 вьщелени огибающей, реали- зованный,- например, как квадратичный детектор, выдел ет огибающую мгновенной можности ЭДС шумов Баркгаузена (сигнал е , фиг.2), отора преобра- зуетс нуль-органом 13 в пр моугольный импульс (сигнал е,, фиг.2). Поскольку прекраиение 1чумов Баркгаузена свидетельствует о наступлении на- сыщени , задние Фронта сигнала ву, поступающего в блок 1 А управлени ,определ - ъл моменты времени t ,t ,,.. (фиг.2) при которых напр женность магнитного пол достигает напр женности тех- нического насыщени .which is as follows. The envelope 12 allocation unit, implemented, for example, as a quadratic detector, selects the envelope of the instantaneous emf potential of the Barkhausen noise (signal e, Fig. 2), the tap is transformed by a zero-body 13 into a square pulse (signal e, 2). Since the cessation of the Barkhausen lows indicates the occurrence of saturation, the rear fronts of the signal coming into the control block 1A determine the time points t, t ,, .. (figure 2) at which the magnetic field strength reaches the intensity of - natural saturation.
Блок 14 управлени в моменты времени t, t -, ... ,и т .д. приводит в действи запоминающий блок 15, реализованный, например, как последовательно соеди- ненные ключ и конденсатор. Hanpfwe- ние на выходе запоминающего блокаThe control unit 14 at times t, t -, ..., and so on. actuates the storage unit 15, implemented, for example, as a serially connected switch and a capacitor. Hanpfweenie at the output of the storage unit
15измен етс по закону, показанному на фиг,2 дл сигнала е . При этом моменты времени , и т.д. (фиг.2) формируютс следуюг. им образом. В момент достижени технического насьпце- ни запоминающий блок 15 запоминает текущее значение выходного сигнала источника 1 (ключ запоминающего бло- ка размыкаетс ). Пороговый элемент15 changes according to the law shown in FIG. 2 for signal e. At the same time points, etc. (Fig. 2) are formed next. them way. At the moment of technical achievement, the storage unit 15 stores the current value of the output signal of source 1 (the key of the storage unit is opened). Threshold element
16формирует пр моугольный сигнал16 forms a square signal
на интерралах несовпадеon the interraces
eg (фиг.2)eg (figure 2)
ни neither
сигналов еsignals e
и (- , Выходной сигI оand (- Output sigI o
нал е выпр мител 17 .2) сво- ими задними фронтами (моменты времени t ,t и т.д.) через блок 14 управлени вновь переводит запоминающий блок 15 в режим фиксации текущего значени сигнала е , (ключ запоминающего блока замыкаетс ).The rectifier 17 .2) with its trailing edges (times t, t, etc.) through the control unit 14 again puts the storage unit 15 into the lock mode of the current value of the signal e, (the key of the storage unit closes).
Работа блока 14 управлени состоит в переводе запоминающего блока в режим пам ти при наличии сигнала е и в режим фиксации текущего значени при отсутствии сигнала е .The operation of the control unit 14 is to transfer the storage unit to the memory mode in the presence of the signal e and in the lock mode of the current value in the absence of the signal e.
Выходные сигналы нуль-органа 13 и двухполупериодного вьшр мител 17 (сигналы е и е , фиг.2) своими задними фронтами запускают соответственно первый и второй ждущие мультиви б- раторы. Короткие выходные импульсы ждущих мультивибраторов служат дл последовательности перевода триггераThe output signals of the zero-organ 13 and the full-wavelength upper 17 (signals e and e, Fig. 2) launch the first and second waiting multivators with their back edges, respectively. Short output pulses of pending multivibrators serve as a trigger translation sequence
в инверсные состо ни . Таким образом, выходной сигнал триггера мен етс in inverse states. So the trigger output changes
в соответствии с сигналом е .according to signal e.
тt
Учет реакции вихревых токов на . каждом периоде перемагничивани обеспечивает непрерывное слежение за изменением электрической проводимости материала и соответствующую коррекцию параметров ЭДС шумов Баркгаузена.Accounting for the reaction of eddy currents on. each period of magnetization reversal ensures continuous monitoring of changes in the electrical conductivity of the material and the corresponding correction of the parameters of the EMF of Barkhausen noise.
Предлагаемое устройство позвол ет повысить надежность работы за счет упрощени конструкции преобразовател и достоверность контрол за счет учета вли ни на ЭДС шумов Баркгаузена электрической проводимости материала.The proposed device makes it possible to increase the reliability of operation by simplifying the design of the converter and the reliability of control by taking into account the influence of the Barkhausen noise on the emf of the electrical conductivity of the material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853997637A SU1298626A1 (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Device for checking parameters of ferromagnetic articles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| SU853997637A SU1298626A1 (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Device for checking parameters of ferromagnetic articles |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SU1298626A1 true SU1298626A1 (en) | 1987-03-23 |
Family
ID=21212782
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SU853997637A SU1298626A1 (en) | 1985-11-28 | 1985-11-28 | Device for checking parameters of ferromagnetic articles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| SU (1) | SU1298626A1 (en) |
-
1985
- 1985-11-28 SU SU853997637A patent/SU1298626A1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Авторское свидетельство СССР № 1043549, кл. G 01 N 27/8.3, 1983. Авторское свидетельство СССР KJ 1049844. кл. G 01 R 33/12, 1983. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4931730A (en) | Method and apparatus for non-destructive materials testing and magnetostructural materials investigations | |
| US2337231A (en) | Nondestructive testing method and apparatus | |
| GB1249274A (en) | Magnetically determining mechanical properties of moving ferro-magnetic materials | |
| SU1298626A1 (en) | Device for checking parameters of ferromagnetic articles | |
| US3541432A (en) | Magnetometer capable of operating with a very low input power | |
| US4641093A (en) | Method and device for magnetic testing of moving elongated ferromagnetic test piece for mechanical properties by utilizing the magnitude of remanent magnetic flux and a pulsed magnetic field | |
| US3697866A (en) | Automatic non-destructive case depth measuring instrument | |
| SU832502A1 (en) | Method of device measuring magnetic field | |
| CN109870663A (en) | A kind of driving method of magnetic loop, magnetic measuring device and current detection means | |
| SU1168879A1 (en) | Device for measuring static magnetic parameters of ferromagnetic materials | |
| Stricker et al. | A pulse-position modulator-type magnetometer | |
| SU1226271A1 (en) | Apparatus for inspection of ferromagnetic articles | |
| SU1368765A1 (en) | Method and apparatus for checking physico-mechanical properties of ferromagnetic articles | |
| SU901959A1 (en) | Device for measuring ferromagnetic material static magnetic characteristics | |
| SU1165970A1 (en) | Method of structuroscopy of ferromagnetic articles | |
| SU1226261A1 (en) | Arrangement for determining mechanical properties of ferromagnetic articles | |
| SU1337755A1 (en) | Probe-type magnetic-field flaw detector | |
| SU1128154A1 (en) | Magnetic structuroscope | |
| Schneider et al. | Computer aided measurements of AC-hysteresis loops | |
| SU1118906A1 (en) | Method of electromagnetic check of mechanical properties of moving ferromagnetic articles | |
| SU1325389A1 (en) | Device for checking physical and mechanical properties of ferromagnetic articles | |
| SU1326984A1 (en) | Method and apparatus for electric magnetic checking of ferromagnetic articles for quality of heat treatment | |
| RU2186381C1 (en) | Device measuring coercive force of magnetic materials | |
| SU1257507A1 (en) | Ferroprobe flaw detector | |
| SU1589192A1 (en) | Apparatus for checking quality of ferromagnetic articles |