|
Во втором подходе характер флуктуации параметров импульсов ЭДС СБ вводится феноменологически. Динамика же одиночного СБ может быть определена на основании уравнения движения доменной границы (1.5) при Р=const [21, 67]. Однако в этом случае связь информативных параметров СБ с физико-механическими характеристиками ферромагнетика весьма затруднена, поскольку эти характеристики входят в найденные зависимости через электродинамические параметры, что еще более усложняет их анализ. В первичном преобразователе (ПП) с быстрым циклическим перемагничиванием МШ можно считать центрированным случайным процессом. Центрирование заключается в компенсации гармоник частоты перемагничивания и обычно осуществляется за счет соответствующего конструктивного выполнения перемагничивающих и измерительных обмоток ПП. На рис 1.2 показана временная диаграмма, иллюстрирующая выходной сигнал ПП с циклическим перемагничиванием Ux(t), в нормализованные по амплитуде выбросы этого сигнала Ub(1:) за некоторый фиксированный уровень селекции Uc, а также огибающую мощности сигнала B(t). Период нестационарности ТНс в данном случае равен половине периода перемагничивания. Анализ известных работ, посвященных методам обработки случайных процессов [11, 21, 53], показывает, что процессы, подобные сигналам Ux(t) целесообразно представлять в виде [53] е(?) = A(t)e(t) , (16) где A(t) детерминированная модулирующая функция; £(t) центрированный стационарный случайный процесс с нормальным распределением. 22 |
Во втором подходе характер флуктуации параметров импульсов ЭДС СБ вводится феноменологически. Динамика же одиночного СБ может быть определена на основании уравнения движения доменной границы (1.5) при P=const [57, 62, 67,81]. Для расчета движения доменной границы коэффициенты уравнения (1.5) можно определить по следующим формулам [57, 62, 67, 81]. ту J.J. 2JvH 2Jl Коэффициент а = а , + а 2> гДе а*с\ =— — « ——составляющая * XoD коэффициента квазиупругой силы, обусловленная давлением внешнего магнитного поля Н ; Js — намагниченность насыщения; Хо ~ начальная восприимчивость при обратимом смещении доменной границы; x =D, D — jwO/и00 расстояние между двумя граничными слоями; акс2 = ———составляющая коэффициента квазиупругой силы, обусловленная давлением внутренних напряжений сг; /L00-константа магнитострикции. Эффективная масса доменной границы тэ определяется как т 3 %тщ2к-ът.6 -8 где £0 энергия единицы поверхности покоящейся границы; к константа магнитной анизотропии; е q = гиромагнитное отношение; тс в угол между нормалью к границе и вектором намагниченности в глубине домена; 8 ширина границы; е й т заряд и масса электрона; с скорость света. Коэффициент затухания за счет вихревых токов где ст0удельная электрическая проводимость ферромагнетика. Коэффициент обусловленной магнитострикционной деформацией в границе 24 2 РАЗВИТИЕ ТЕОРИИ МШ И МАШ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ УРОВНЯ МИКРОИ МАКРОНАПРЯЖЕНИЙ. Основными задачами разработки методов и аппаратуры для контроля напряжений на основе ЭБ является определение информативных параметров, необходимых и достаточных для повышения достоверности измерений, исследование связи этих параметров с физико-механическими характеристиками конструкционных сталей и создание соответствующих алгоритмов контроля. В этой связи необходимо отметить, что сигналы МАШ и МШ, используемые в НК и при проведении исследований в области физики ферромагнетизма имеют несколько различный характер, хотя и обусловлены одной причиной скачками Баркгаузена. Относительно высокая скорость 3 5перемагничивания (~ 10 ч10 А/м-с), используемая в средствах НК свойств конструкционных сталей не позволяет регистрировать и анализировать параметры каждого дискретного акта скачкообразного изменения намагниченности, как это принято в физических исследованиях при скоростях перемагничивания до ~10 А/м-с или при контроле тонких пленок и проволок. Характер сигналов, используемых в НК, определяется потоком случайных по амплитуде и времени импульсов ЭДС СБ и МАШ, а также электродинамическими переходными процессами в измерительной катушке и пьезопреобразователе [27, 120]. Характерные осциллограммы ЭДС СБ за полупериод перемагничивания приведены на фотографиях рис. 2,1. В ПП е циклическим перемагничиванием ЭДС СБ можно считать центрированным случайным процессом. Центрирование заключается в компенсации гармоник частоты перемагничивания и обычно осуществляется за счет соответствующего конструктивного выполнения перемагничивающих и измерительных обмоток ПП. На рис 2.2 показана временная диаграмма, иллюстрирующаяI выходной сигнал 1111 с циклическим перемагничиванием £/x(t), в нормализованные по амплитуде выбросы этого сигнала UB(t) за некоторый фиксированный уровень селекции Uc, а также огибающую мощности сигнала В{t). Период нестационарности Гнс в данном случае равен половине периода перемагничивания. I Ux(t} ис l\и b(tl ВIt! t t Рис. 2.2. Преобразование сигнала и его огибающая в 1111с циклическим перемагничиванием. Анализ известных работ, посвященных методам обработки случайных процессов [76, 78, 79], показывает, что процессы, подобные сигналам UK(t) целесообразно представлять в виде [19, 78] e(t) (2.1) где А(t) детерминированная модулирующая функция; £(t) центрированный стационарный случайный процесс с нормальным распределением. Определим дисперсию процесса а 2 В(*}?е» Л где B{t)-A (t) огибающая дисперсии процесса e(t); Л сг дисперсия процесса s (t), независящая от времени. (2.2) а На практике обычно считают, что сигнал UB(t) характеризует эмиссионные (частотные свойства) МШ. Сигнал В{t) характеризует энергетические свойства (интенсивность МШ). 36 |