SU1642362A1 - Device for comprehensive non-destructive testing of ferromagnetic items - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле в машиностроении. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол . Устройство содержит соединенные последовательно блок перемагничи- вани  ,блок управлени  током перемагничивани  и обмотку перемагни- чивани  преобразовател  Баркгаузена, соединенные последовательно измериИзобретение относитс  к контрольно- измерительной технике и может использоватьс  дл  неразрушающего контрол  ферромагнитных изделий с защитным покрытием методом, основанным на эффекте Баркгаузена. Цель изобретени  - повышение достоверности контрол  за счет поддержани  в процессе контрол  посто нной интенсивности акустических шумов Баркгаузена в материале основы контролируемого издели . На фиг.1 приведена структурна  схема устройства дл  комплексного неразрушаютельную обмотку преобразовател  Баркгаузена , фильтр верхних частот, усилитель магнитных шумов Баркгаузена и блок измерени , соединенные последовательно электроакустический преобразователь и усилитель акустических шумов Баркгаузена, выход которого соединен с вторым выходом блока измерени , соединенные последовательно источник опорного сигнала и блок сравнени , второй вход которого соединен с выходом усилител  магнитных шумов Баркгаузена , а выход - с управл ющем входом блока управлени  током перемагничивани  Блок измерени  состоит из соединенных последовательно полосового фильтра и первого измерител  интенсивности сигнала, измерител  интервалов времени и второго измерител  интенсивности сигнала Вход полосового фильтра соединен с первым входом первого измерител  интервала времени и образует Мервый вход блока измерени  Второй вход блока измерени  образуют соединенные второй вход измерител  интервалов времени и вход второго измерител  интенсивности сигнала 2 ил щего контрол  на фиг 2 - схема блока измерени  Устройство контрол  содержит блок 1 перемагничивани , преобразователь 2 шумов Баркгаузена, измерительна  обмотка 3 которого подключена к соединенным последовательно фильтру 4 верхних частот, усилителю 5 магнитных шумов Баркгаузена и первому входу блока 6 измерени , а также электроакустический преобразователь 7, соединенный с усилителем 8 акустических шумов Баркгаузена, выход которого подключен к второму входу блока 6 измере О Ю 00 о го The invention relates to instrumentation and can be used in non-destructive testing in mechanical engineering. The purpose of the invention is to increase the reliability of the control. The device contains a magnetization reversal unit connected in series, a reversal magnetization current control unit and a Barkhausen converter rewinding rewinding coherently connected in series measurements. The invention relates to a measuring and measuring technique and can be used for non-destructive testing of ferromagnetic products with a protective coating based on the Barkgausen effect. The purpose of the invention is to increase the reliability of control by maintaining the constant intensity of acoustic noise Barkhausen in the base material of the controlled product in the process of monitoring. Fig. 1 shows a structural diagram of a device for the integrated non-destructive winding of a Barkhausen converter, a high-pass filter, a Barkgausen magnetic noise amplifier and a measuring unit connected in series by an electro-acoustic converter and a Barkhausen acoustic noise amplifier whose output is connected to the second output of the measuring unit connected in series with a reference source signal and comparison unit, the second input of which is connected to the output of the Barkhausen magnetic noise amplifier, and the output equalizing current reversal magnetization control unit The measuring unit consists of a band-pass filter connected in series and a first signal intensity meter, a time interval meter and a second signal intensity meter The band-pass filter input is connected to the first input of the first time interval meter and forms the second input of the measuring unit form the connected second input of the time interval meter and the input of the second intensity meter of the signal 2 or control The ol in Fig. 2 is a block diagram of the measurement device. The control device comprises a reversal unit 1, a Barkhausen noise converter 2, the measuring winding 3 of which is connected to a high-pass filter 4 connected in series, a Barkhausen magnetic noise amplifier 5 and the first input of the measuring unit 6, as well as an electroacoustic converter 7 connected to the amplifier 8 acoustic noise of Barkhausen, the output of which is connected to the second input of block 6

Description

ни , блок 9 управлени  током перемагничивани , блок 10 сравнени , источник 11 опорного сигнала. При этом вход блока 9 управлени  током перемагничивани  соединен с выходом блока 1 перемагничивани , выход соединен с обмоткой 12 перемагничивани  преобразовател  2 шумов Баркгаузена, а управл ющий вход - с выходом блока 10 сравнени , первый вход блока 10 сравнени  соединен с выходом усилител  5 магнитных шумов Баркгаузена, а второй вход - с выходом источника 11 опорного сигнала, блок 6 измерени  содержит полосовый фильтр 13, два измерител  14 и 15 интенсивности сигнала и измеритель 16 интервалов времени, причем первый вход измерител  16 интервалов времени и вход полосового фильтра 13 соединены и образуют первый вход блока 6 измерени , к выходу полосового фильтра 13 подключен вход первого измерител  14 интенсивности сигнала, а соединенные второй вход измерител  16 интервалов времени и вход второго измерител  15 интенсивности сигнала образуют второй вход блока 6 измерени .No, the reversal magnetization current control unit 9, the comparison unit 10, the reference signal source 11. In this case, the input of the reversal magnetization current control unit 9 is connected to the output of the magnetization reversal unit 1, the output is connected to the Barkgausen noise converter 2 winding 12, and the control input to the output of the comparator unit 10, the first input of the comparator unit 10 is connected to the output of the Barkgausen magnetic noise amplifier 5 and the second input is with the output of the reference signal source 11, measurement unit 6 contains a band-pass filter 13, two signal intensity meters 14 and 15, and a time interval meter 16, with the first input of the meter 16 interval in time and the input of the bandpass filter 13 are connected and form the first input of measurement unit 6, the input of the first signal intensity meter 14 is connected to the output of the bandpass filter 13, and the connected second input of the time meter 16 and the input of the second signal intensity meter 15 form the second input of the measurement block 6 .

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Перед измерением преобразователь 2 шумов Баркгаузена устанавливаетс  на поверхность издели ,С блока 1 перемагничивани  через блок 9 управлени  током перемагничивани  на обмотку 12 перемег- ничивани  подают переменный ток низкой частоты (8 - 40 Гц).Before measuring, the Barkhausen noise transducer 2 is installed on the surface of the product. From the remagnetization unit 1, the alternating current control unit 9 is applied to the biasing winding 12 for alternating current of low frequency (8-40 Hz).

Переменное магнитное поле, создаваемое преобразователем, вызывает перестройку доменной структуры в ферромагнитном материале основы контролируемого объекта, Возникающие при этом скачки намагниченности (шумы Баркгаузена ) навод т в измерительной обмотке 3 преобразовател  ЭДС, которую выдел ют фильтром 4 верхних частот, усиливают усилителем 5 магнитных шумов Баркгаузена и подают на вход блока 6 измерени .The alternating magnetic field created by the transducer causes a rearrangement of the domain structure in the ferromagnetic base material of the object being monitored. The resulting magnetization jumps (Barkhausen noise) induce EMF in the measuring winding 3 of the converter, which is extracted by the 4 high-frequency filter and amplified by 5 Barkhausen magnetic noise and is fed to the input of the measurement unit 6.

Возникающие при перестройке доменной структуры акустические шумы преобразуют в электрические сигналы электроакустическим преобразователем 7, усиливают усилителем 8 акустических шумов Баркгаузена и подают на второй вход блока 6 измерени . Сигнал магнитных шумов Баркгаузена с первого входа блока 6 поступает на первый вход измерител  16 интервалов времени. С первого входа блока 6 сигнал магнитных шумов Баркгаузена поступает на вход полосового фильтра 13, который выдел ет из спектра сигнала полосу,The acoustic noise arising from the restructuring of the domain structure is converted into electrical signals by an electro-acoustic transducer 7, amplified by Barkhausen’s acoustic noise amplifier 8 and fed to the second input of the measurement unit 6. The signal of magnetic noise Barkgauzen from the first input of block 6 is fed to the first input of the meter 16 time intervals. From the first input of block 6, the Barkhausen magnetic noise signal is fed to the input of the bandpass filter 13, which separates the band from the signal spectrum

интенсивность шума в которой наиболее тесно коррелирует с контролируемым параметром ферромагнитного материала, и подают его на вход измерител  14 интенсивности сигналов. Сигнал акустических шумов Баркгаузена поступает на второй измеритель 15 интенсивности сигналов. Кроме того, сигнал магнитных шумов Баркгаузена UB и сигнал акустических шумовthe intensity of the noise in which it is most closely correlated with the controlled parameter of the ferromagnetic material, and serves to the input of the meter 14 signal intensity. The signal of acoustic noise Barkgauzena enters the second meter 15 signal intensity. In addition, the Barkhausen UB magnetic noise signal and the acoustic noise signal

Баркгаузена UBA поступают на первый и второй входы измерител  16 интервалов времени.Barkhausen UBA arrive at the first and second inputs of the meter 16 time intervals.

Сигнал акустических шумов Баркгаузена с выхода усилител  5 магнитных шумовThe signal of acoustic noise Barkgauzen from the output of the amplifier 5 magnetic noise

Баркгаузена подают на вход блока 10 сравнени , на второй вход которого подают эталонный сигнал от источника 11 опорного сигнала. Блок 10 сравнени  работает следующим образом. При меньшей интенсивности сигнала магнитных шумов Баркгаузена относительно интенсивности опорного сигнала блок 10 сравнени  подает на блок 9 управлени  током перемагничивани  команду увеличить ток перемагничивани  иBarkhausen is fed to the input of the comparator unit 10, to the second input of which a reference signal from the source 11 of the reference signal is supplied. Comparison unit 10 operates as follows. When the intensity of the Barkgausen magnetic noise signal is lower relative to the intensity of the reference signal, the comparator unit 10 sends to the magnetization reversal current control unit 9 a command to increase the magnetization reversal current and

наоборот, при большей интенсивности сигнала магнитных шумов Баркгаузена относительно интенсивности опорного сигнала блок 10 сравнени  подает на блок 9 управлени  током перемегничивани  командуon the contrary, at higher intensity of the Barkhausen magnetic noise signal relative to the intensity of the reference signal, the comparator block 10 sends a command to the block 9 for the control of the restraining current

уменьшить ток перемагничивани .reduce the reversal current.

Интенсивность магнитных шумов гаузена характеризует процесс переориентации доменов при перемагничивании ферромагнитного материала. Этот же процесс  вл етс  причиной возникновени  акустических шумов Баркгаузена, что обус- ловливаетсв зьихинтенсивностей дл  каждого конкретного материала.The intensity of the magnetic Gausen noise characterizes the process of reorientation of the domains during the magnetization reversal of the ferromagnetic material. The same process is the cause of the acoustic noise of Barkhausen, which is due to their intensity for each particular material.

Таким образом, стабилизаци  интенсивности магнитных шумов Баркгаузена приводит к стабилизации и акустических шумов, чем достигаетс  уменьшение вли ни  мешающих факторов на достоверность контрол .Thus, stabilization of the magnetic noise intensity of Barkhausen leads to stabilization and acoustic noise, thus reducing the influence of interfering factors on the reliability of the control.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Устройство дл  комплексного неразрушающего контрол  ферромагнитных изделий , содержащее блок перемагничиваии , преобразователь шумов Баркгаузена, подключенные к выходу измерительной обмотки преобразовател  шумов Баркгаузена последовательно соединенные фильтр верхних частот, усилитель шумов Баркгаузена и блок измерени , последовательно соединенные электроакустический преобразователь и усилитель акустических шумов Баркгаузена. выход которого соединен с вторым входом блока измерени , о т л и ч аю щ е е с   тем, что, с целью повышени  достоверности контрол , оно снабжено блоком управлени  током перемагничивани , включенным между выходом блока пере- мегничивани  и входом преобразовател  шумов Баркгаузена, последовательно соединенными источником опорного сигнала и блоком сравнени , выход которого соединен с управл ющим входом блока управлени  током перемагничивани , а второй вход подключен к выходу усилител  шумов БаркAn apparatus for nondestructive testing of integrated ferromagnetic articles comprising block remagnetizing, Barkhausen noise inverter connected to the output of the measuring coil transducer Barkhausen noise series connected high pass filter and Barkhausen noise power measuring unit, serially connected power electroacoustic transducer and acoustic Barkhausen noise. the output of which is connected to the second input of the measuring unit, so that, in order to increase the reliability of control, it is equipped with a control of the magnetization reversal current connected between the output of the biasing unit and the input of the Barkhausen noise converter, sequentially connected by a reference source and comparison unit, the output of which is connected to the control input of the reversal magnetization current control unit, and the second input is connected to the output of the Bark noise amplifier гаузена, а блок измерени  выполнен в виде последовательно соединенных полосового фильтра и первого измерител  интенсивности сигнала, измерител  интервалов времени , первый вход которого объединен с входом полосового фильтра и  вл етс  первым входом блока измерени , а также второго измерител  интенсивности сигнала, вход которого объединен с вторым входом измерител  интервалов времени и  вл етс  вторым входом блока измерени .and the measurement unit is made in the form of a serially connected bandpass filter and a first signal intensity meter, a time interval meter, the first input of which is combined with the input of a bandpass filter and is the first input of the measurement unit, as well as a second signal intensity meter, the input of which is combined with the second the input of the time interval meter and is the second input of the measurement unit. пP фиг.1figure 1