SU913228A1

SU913228A1 - Device for magnetic noise checking of ferromagnetic materials

Info

Publication number: SU913228A1
Application number: SU802943991A
Authority: SU
Inventors: Gelij V Lomaev; Vladimir S Malyshev; Aleksandr L Dorofeev; Yurij P Khvalebnov
Original assignee: Gelij V Lomaev; Vladimir S Malyshev; Aleksandr L Dorofeev; Yurij P Khvalebnov
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1980-06-23
Publication date: 1982-03-15

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при контроле степени поверхностно—пластической деформации ферромагнитных материалов и изделий из них.The invention relates to a measuring technique and can be used to control the degree of surface-plastic deformation of ferromagnetic materials and products from them.

Известно устройство для магнитошумовой структуроскопии, содержащее последовательно соединенные генератор, преобразователь, высокочастотный фильтр, усилитель, амплитудный селектор, оконечный блок и последовательно соединенные анализатор спектра, детектор, интегратор и делитель напряжения, включенные между выходом усилителя и управляющим входом амплитудного селектора ιΐ] .A device for magnetic noise restructuroscopy is known, comprising a generator, a converter, a high-frequency filter, an amplifier, an amplitude selector, a terminal unit and a spectrum analyzer connected in series, a detector, an integrator and a voltage divider connected between the amplifier's output and the control input of the amplitude selector ιΐ].

Недостатком известного устройства является малая достоверность контроля, вызванная влиянием на результаты измерения мешающих факторов, таких как индустриальные помехи и электромагнитные наводки, наведенные в преобразователе при его движении над поверхностью контролируемого изделия, "краевой" эффект.A disadvantage of the known device is the low reliability of the control, caused by the influence on the measurement results of interfering factors, such as industrial interference and electromagnetic pickup, induced in the converter during its movement over the surface of the controlled product, the "edge" effect.

22

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для магнитошумового контроля ферромапнитных материалов, содержащее последовательно соединенные генератор, траноформаторный электромагнитный преобразователь с обмотками возбуждения и измерительной, усилитель, детектор, интегратор и индикатор, последовательно соединенные блок дифференцирования и формирователь [ 2 ] .The closest to the invention to the technical essence is a device for magnetic noise control of ferromagnetic materials, containing a series-connected generator, a transformer electromagnetic converter with excitation windings and measuring, an amplifier, a detector, an integrator and an indicator, a series-connected differentiation unit and a driver [2].

Недостатком известного.технического решения является низкая точность контроля, обусловленная влиянием на результаты измерения мешающих факторов. К числу таких факторов относятся индустриальные помехи, электрический спектр которых перекрывается со спектром импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, электромагнитные наводки, возникающие в преобразователе при его движении над поверхностью контролируемого изделия, изменение режима перемагничивания контролируемого участка, вызванное изменениемThe disadvantage of the known technical solution is the low accuracy of the control, due to the influence on the measurement results of interfering factors. Such factors include industrial interference, the electrical spectrum of which overlaps with the spectrum of EMF pulses from Barkhausen jumps, electromagnetic pickups arising in the converter as it moves over the surface of the controlled product, the change in the magnetization reversal regime of the controlled area caused by

3 913228 43 913228 4

местоположения преобразователя относительно краев изделия, следствием которого является перераспределение импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена по перемагничивающему долю, т.е. изменение 5 формы огибающей.the location of the transducer relative to the edges of the product, the consequence of which is the redistribution of the EMF pulses from the Barkhausen jumps along the remagnetization fraction, i.e. 5 change the shape of the envelope.

Целью изобретения является повышение точности контроля.The aim of the invention is to improve the accuracy of control.

Поставленная цепь достигается тем,The supplied chain is achieved by

что устройство магнитошумового контро— ,0what the device is magnetic noise counter, 0

ля ферромагнитных материалов снабженоFor ferromagnetic materials supplied

сумматором, включенным между детекто— .adder connected between detekto—.

ром и интегратором и соединенным с вы1rum and integrator and connected to you

ходом формирователя, двумя блоками памяти и блоком вычитания, входы блоков 15the shaper's stroke, two memory blocks and a subtraction unit, the inputs of blocks 15

памяти соединены с выходом интегратора, й выходы через блок вычитания соединены с индикатором, дополнительным детектором, соединенным с обмоткой возбуждения преобразователя и входом блока 20 дифференцирования, блоками измерения коэрцитивной силы и релаксационной коэрцитивной силы, соединенными с последними двумя схемами сравнения, вторые входы которых соединены с выходом допол- 25 нительного детектора, а выходы — со вторыми входами соответствующих блоков памяти.memory connected to the output of the integrator, the outputs through the subtraction unit connected to the indicator, an additional detector connected to the excitation winding of the transducer and the input of the differentiation unit 20, measuring units coercive force and relaxation coercive force connected to the last two comparison circuits, the second inputs of which are connected to the output of the additional detector, and the outputs, with the second inputs of the corresponding memory blocks.

На чертеже представлена структурная схема устройства для магнитошумового зо контроля ферромагнитных материалов.The drawing shows a block diagram of a device for magnetic noise noise control of ferromagnetic materials.

Устройство содержит последовательно соединенные генератор 1, трансформаторный электромагнитный преобразователь 2 с обмотками 3 и 4 возбуждения и изме— рительной, частотно-избирательный усилитель 5, детектор 6, сумматор 7, интегратор 8, соединенные с выходом последнего блоки 9 и 10 памяти, блок 11 вычитания и индикатор 12, подключенные к обмотке ₄₀3 возбуждения образцовое сопротивление 13 и последовательно соединенные дополнительный детектор 14, блок 15 дифференцирования и формирователь 16, подключенный ко второму входу сумматора 7, ₄₅ The device contains a series-connected generator 1, a transformer electromagnetic converter 2 with windings 3 and 4 excitation and measuring, frequency-selective amplifier 5, detector 6, adder 7, integrator 8 connected to the output of the last blocks 9 and 10 of memory, block 11 subtraction and the indicator 12 connected to the winding ₄₀ 3 excitation exemplary resistance 13 and connected in series an additional detector 14, block 15 differentiation and driver 16 connected to the second input of the adder 7, ₄₅

блоки 17 и 18 измерения коэрцитивной силы и релаксационной коэрцитивной силы, соединенные с последними схемы 19 и 20 сравнения, вторые входы которых соединены с выходом дополнительного детектора 14, а выходы - со вторыми входами блоков 10 и 9 соответственно.blocks 17 and 18 measure the coercive force and relaxation coercive force, connected to the latter comparison circuits 19 and 20, the second inputs of which are connected to the output of the additional detector 14, and the outputs to the second inputs of blocks 10 and 9, respectively.

Генератор 1 и обмотка 3 возбуждения преобразователя 2 перемагничивают контролируемый участок изделия по петле гистерезиса. Импульсы ЭДС от скачков Баркгаузена регистрируют с помощью измерительной обмотки 4 преобразователя 2 и частотно-избирательного усилителя 5.The generator 1 and the exciter winding 3 of the converter 2 remagnetize the controlled area of the product along a hysteresis loop. The EMF pulses from the Barkhausen jumps are recorded using the measuring winding 4 of the converter 2 and the frequency-selective amplifier 5.

Через детектор 6 и сумматор 7 импульса ЭДС интегрируют интегратором 8 и значения интеграла- в моменты времени £₁и £ запоминают блоками 10 и 9 памяти соответственно. Блоком 11 вычитания находят разность сигналов и индицируют индикатором 12. Моменты времени иThrough the detector 6 and the adder 7 of the pulse, the EMF is integrated by the integrator 8 and the values of the integral at the time points £ ₁ and £ are memorized by memory blocks 10 and 9, respectively. Block 11 subtraction find the difference between the signals and indicate the indicator 12. The time and

поступления сигналов на управляющие входы блоков 10 и 9 памяти определяются моментами достижения перемагничивающего поля значения коэрцитивной силы и релаксационной коэрцитивной силы соответственно. Сигналы, соответствующие значениям коэрцитивной силы, формируют схемами 19 и 20 сравнения соответственно каждую половину периода перемагничивания. Для этого на первые входы схем 19 и 20 сравнения с образцового сопротивления 13 через'дополнительный детектор 14 подают напряжение, пропорциональное току, протекающему в обмотке 3 возбуждения преобразователя 2, т.е. пропорциональное перемагничивающему полю. На вторые входы схем 19 и 20 сравнения подают напряжения, пропорциональные коэрцитивной силе и релаксационной коэрцитивной силе с блоков 17 и 18 измерения коэрцитивной силы и измерения релаксационной коэрцитивной силы соответственно.The arrival of signals at the control inputs of memory blocks 10 and 9 are determined by the moments when the magnetisation field reaches the value of the coercive force and the relaxation coercive force, respectively. The signals corresponding to the coercive force values are formed by the comparison circuits 19 and 20, respectively, each half of the magnetization reversal period. To do this, the first inputs of the comparison circuits 19 and 20 from the reference resistance 13 through the additional detector 14 apply a voltage proportional to the current flowing in the excitation winding 3 of the converter 2, i.e. proportional to the magnetizing field. The second inputs of the comparison circuits 19 and 20 supply voltages proportional to the coercive force and the relaxation coercive force from the coercive force measurement units 17 and 18 and the measurement of the relaxation coercive force, respectively.

Для подготовки интегратора 8 к работе каждые полпериода на первый вход сумматора 7 подают сигнал сброса, формируемый блоком 15 дифференцирования и формирователем 16.To prepare the integrator 8 to work every half-period to the first input of the adder 7, a reset signal is generated, formed by the differentiation unit 15 and the driver 16.

. При изменении местоположения преобразователя относительно краев изделия изменяется режим перемагничивания и происходит перераспределение импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена по полю перемагничивания. При этом величина проинтегрированного сигнала остается неизменной, так как пропорционально амплитуде импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена изменяется величина релаксационной коэрцитивной силы, т.е. интервал интегрирования £ -, * £ (^.. When the transducer location changes relative to the edges of the product, the magnetization reversal mode changes and the EMF pulses from Barkhausen jumps along the magnetic reversal field are redistributed. In this case, the value of the integrated signal remains unchanged, since the magnitude of the relaxation coercive force, i.e., is proportional to the amplitude of the EMF pulses from the Barkhausen jumps. integration interval £ -, * £ (^.

Предлагаемое устройство повышает достоверность контроля в связи с тем, что интервал интегрирования выбирается на том участке магнитного поля, где зависимость контролируемого параметра от амплитуды импульсов ЭДС от скачков Беркгауэена наиболее ярко выражена.The proposed device improves the reliability of the control due to the fact that the integration interval is selected on the portion of the magnetic field where the dependence of the monitored parameter on the amplitude of the EMF pulses from the Berkgauen jumps is most pronounced.

Интегрирование в интервале магнитных полей от значения поля, равного коэрцитивной силе, до значения поля, равного релаксационной коэрцитивной силе, устраняет влияние на результаты измеренияIntegration in the range of magnetic fields from a field value equal to the coercive force to a field value equal to the relaxation coercive force eliminates the influence on the measurement results

913228913228

геометрических размеров и формы изделия, местоположения на контролируемой поверхности преобразователя.geometrical dimensions and shape of the product, location on the controlled surface of the converter.

Claims

Claim

A device for magnetic-noise control of ferromagnetic materials, containing a series-connected generator, a transformer electromagnetic converter with excitation windings and a measuring amplifier, a detector, an integrator and an indicator, a series-connected differential unit and. driver, characterized in that, in order to improve the accuracy of control, it is equipped with an adder connected between the detector and the integrator and connected to the driver's output 20, two memory blocks and

the subtraction unit, the inputs of the memory blocks are connected to the integrator output, and the outputs are connected to the indicator via the subtraction unit, an additional detector connected to the excitation winding of the converter and the input of the differentiation unit, coercive force and relaxation coercive force measurement blocks connected to the last two comparison circuits, the second the inputs of which are connected to the output of the additional detector, and the outputs - with the second inputs of the corresponding memory blocks.