Проверяемый текст
Филинов, Владимир Викторович. Развитие теории магнитно-акустических шумов, создание способов и средств неразрушающего контроля технологических и эксплуатационных свойств изделий из высокопрочных сталей (Диссертация 2001)
[стр. 81]

полюсами перемагничивающего сердечника.
Такое расположение измерительной катушки нужно для компенсации собственных скачков
Баркгоузена в материале сердечника ПП (см.
рис.
3.9 и 3.10) и дискрет частоты перемагничивающего поля.
Следует отметить, что симметричное расположения первичного преобразователя относительно полюсов
перемагничивающего устройства необходимо соблюдать при конструировании любых типов и форм преобразователей Баркгаузена.
На рис.

3.11 показана зависимость эффективного напряжения МШ от амплитуды перемагничивающего тока.
Видно, что в области токов, соответствующих перемагничиванию ферромагнетика по определенной петле гистерезиса, имеется область “плато”, где значение МШ не меняется.
Выбор рабочей точки ПП в такой области нечувствительности к изменению величины перемагничивающего тока I позволяет в широких пределах отстроится от изменения зазора между перемагничивающим сердечником и объектом контроля
(рис.3.12).
Этот факт, наблюдаемый и при других конструкциях перемагничивающего сердечника ПП, нетрудно объяснить.

Для конкретного типа первичного преобразователя и материала ферромагнетика имеется максимальная глубина скин слоя
§0, при котором преобразователь еще чувствует СБ.
Увеличение глубины проникновения поля за пределы
§0 не приводит к увеличению МШ, так как такие СБ экранируются выше лежащими слоями ферромагнетика.
Сложнее обстоит дело с отстройкой от зазора h между измерительной катушкой ПП и контролируемым образцом.
К решению этой задачи можно подойти тремя путями: а) оптимизация конструктивных параметров измерительной катушки; б) локализация зоны контроля применением, например, зонда с ферритовым сердечником (рис.

3.4 “г”, “з”); 81
[стр. 133]

Если длительность импульса ЭДС e(t) мала по сравнению с постоянной времени контура ПП То, то соотношение (3.23) становится особенно простым.
Действительно, ЭДС СБ можно представить e(t)«m 0Wo5(t), a jcoS(co)«wom0, где 8(t) функция единичного скачка.
Следовательно, U(t) будет определяться частотными свойствами контура Z т1——— Если, например, параметры контура задать так, что — » RBX ; l a+Z, а с R bx » R ; ц = Цобр (то есть вносимое сопротивление Ro=0, a L не зависит от частоты), то из (3.23) получим U » —Р—Рmax Го ' (3.24) Umax пропорционально локальному изменению то магнитного момента, а коэффициент пропорциональности зависит от временного изменения m(t) и расположения области СБ внутри ферромагнетика.
В том случае, если импульс ЭДС СБ имеет большую длительность (из-за реакции вихревых токов, наложения нескольких импульсов), для измерения магнитных моментов областей СБ m(t) требуется увеличение постоянной времени контура измерительной катушки тоЭто приводит к большому“мертвому времени экспериментальной установки.
Чтобы избежать этого явления, к выходу ПП после предварительного усилителя включают электронный интегратор.
В контроле качества материалов достаточно пользоваться относительными измерениями и интегратор, усложняющий устройство контроля, обычно не включают.
Для оценки влияния мешающих факторов на результат контроля и выбора оптимального режима контроля проведем исследование используемых в комплекте приборов АФС и ТЭБ первичного преобразователя накладного типа, изображенного на рисунке 3.16.
Внешний вид конструкций преобразователей приведен на рис.
3.17.
На рис.
3.18 и 3.19 показаны зависимости эффективного напряжения магнитного шума от положения измерительной катушки относительно центра межполюсного расстояния S 1111 для различных значений перемагничивающего тока Im.
Видно, что при такой конструкции ПП желательно располагать измерительную катушку точно по центру между полюсами перемагничивающего сердечника.
Такое расположение измерительной катушки нужно для компенсации собственных скачков
Баркгосузена в материале сердечника ПП (см.
рис.
3.20 и 3.21) и дискрет частоты перемагничивающего поля.
Следует отметить, что симметричное расположения первичного преобразователя относительно полюсов
133

[стр.,134]

перемагничивающего устройства необходимо соблюдать при конструировании любых типов и форм преобразователей Баркгаузена.
На рис.

3.22 показана зависимость эффективного напряжения МШ от амплитуды перемагничивающего тока.
Видно, что в области токов, соответствующих перемагничиванию ферромагнетика по определенной петле гистерезиса, имеется область “плато”, где значение МШ не меняется.
Выбор рабочей точки ПП в такой области нечувствительности к изменению величины перемагничивающего тока I позволяет в широких пределах отстроится от изменения зазора между перемагничивающим сердечником и объектом контроля
(рис.3.23).
Этот факт, наблюдаемый и при других конструкциях перемагничивающего сердечника ПП, нетрудно объяснить.

Действительно, как показано в 2.2.1, для конкретного типа первичного преобразователя и материала ферромагнетика имеется максимальная глубина скин-слоя 5о, при котором преобразователь еще чувствует СБ.
Увеличение глубины проникновения поля за пределы
не приводит к увеличению МШ, так как такие СБ экранируются выше лежащими слоями ферромагнетика.
Сложнее обстоит дело с отстройкой от зазора h между измерительной катушкой ПП и контролируемым образцом.
К решению этой задачи можно подойти тремя путями: а) оптимизация конструктивных параметров измерительной катушки; б) локализация зоны контроля применением, например, зонда с ферритовым сердечником (рис.

3.14 “г”, “з”); в) применение механических систем сканирования и схем автоматической коррекции усиления сигнала с использованием измерителей зазора.
Остановимся на исследовании первых двух методов, использующих особенности эффекта Баркгаузена.
Для уменьшения толщины измерительной катушки при сохранении достаточного числа витков, необходимо уменьшить толщину намоточного провода.
Так, для измерительной катушки толщиной 0,1 мм, число витков w=300 провода ПЭВ-0,03 зависимость эффективного напряжения МШ от величины зазора показана на рис.
3.24.
Величина зазора измерялась с помощью специальных металлических щупов.
134

[Back]