|
метод среднего выпрямленного [10]. Схема управления интегратором осуществляет сброс интегратора и перепись результата измерения в аналоговое запоминающее устройство, где результат хранится в течение всего периода перемагничивания и визуально отсчитывается с помощью схемы цифровой индикации 15. При реализации режимов (2.8) и (2.9) аналоговые ключи 8 и 10 постоянно находятся в открытом состоянии. На рис.2.9 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие принцип действия прибора АФС-3: ej(t) выходной сигнал широкополосного усилителя; е2 (t) выходной сигнал детектора; e3(t) выходной сигнал порогового элемента 7; e4(t) выходной сигнал ждущего мультивибратора, e5(t) выходной сигнал аналогового ключа 10; e6(t) выходной сигнал аналогового ключа 8. Конструкция прибора, размещение на лицевой панели органов управления и индикации обеспечивают удобство эксплуатации как в лабораторных, так и в цеховых условиях. Наличие выходных согласующих устройств позволяет использовать прибор в комплексе с различными средствами обработки и отображения информации. Важной отличительной особенностью разработанного прибора является возможность изменять в широких пределах режим перемагничивания контролируемых изделий как по частоте, так и по амплитуде тока перемагничивания. В сочетании с регулируемыми уровнем амплитудной селекции и интервалом 0 временной селекции [72, 99], достигаются новые возможности по выбору оптимального режима контроля. Основные технические характеристики прибора АФС-3: 1. Максимальная амплитуда тока перемагничивания 1 А. 2. Частота перемагничивания 0,2 + 50 Гц. 3. Полоса пропускания усилителя на уровне 0,7 + 250 кГц. 4. Коэффициент усиления усилителя 80 дБ. 5. Приведенный ко входу уровень шумов усилителя не более 2 мкВ. 50 |
, л 1Л 1 2 X(C,tj) =Y r z \J(C,t)dt. (3.4) n i V в J 2 Прибор АФС-3 функционально состоит из следующих блоков: генератора (БГ), первичного преобразователя (111I) и измерения (БИ). Блок генератора предназначен для питания первичного преобразователя линейно изменяющимся током и формирования строб-импульса длительностью 0. Собственно генератор включает интегратор 1 (рис.3.2), триггер Шмитта 2 и усилитель мощности 3, охваченный отрицательной обратной связью по току (сигнал обратной связи снимается с резистора R). Частота тока перемагничивания регулируется изменением постоянной времени интегратора 1. Схема формирования строб-импульса включает пороговый элемент 4 и ждущий мультивибратор 5. Изменяя напряжение Uq на втором входе порогового элемента, можно изменять временное положение стробимпульса (момент времени tj) относительно тока перемагничивания. Принцип действия БИ заключается в осреднении текущих характеристик МШ, усиленных широкополосным усилителем 6, на интервале, который определяется длительностью строб-импульса. Выбор измеряемого параметра МШ осуществляется посредством переключателя П (рис.3.2). Канал измерения числа выбросов включает пороговый элемент 7 и аналоговый ключ 8. Пороговый элемент преобразует МШ, превышающей' уровень селекции С, который определяется напряжением Uc, в последовательность импульсов равной величины. Канал измерения интенсивности МШ содержит детектор 9, аналоговый ключ 10, интегратор 1 1 , схему управления интегратором 12 , аналоговое запоминающее устройство 13 и аналого-цифровой преобразователь 14. Для оценки интенсивности МШ использован метод среднего выпрямленного [76]. Собственно измеритель выполнен на основе классической схемы выборкихранения [19]. Схема управления интегратором осуществляет сброс интегратора и перепись результата измерения в аналоговое запоминающее устройство, где результат хранится в течение всего периода перемагничивания и визуально отсчитывается с помощью схемы цифровой индикации 15. При реализации режимов 1 и 3 аналоговые ключи 8 и 10 постоянно находятся в открытом состоянии. На рис.3.3 показаны временные диаграммы, иллюстрирующие принцип действия прибора АФС-3: ei(t) выходной сигнал широкополосного усилителя; e2(t) выходной сигнал детектора; e3(t) выходной сигнал порогового элемента 7; e4(t) выходной сигнал ждущего мультивибратора, e5(t) выходной сигнал аналогового ключа 10; e6(t) выходной сигнал аналогового ключа 8. 102 Конструкция прибора, размещение на лицевой панели органов управления и индикации обеспечивают удобство эксплуатации как в лабораторных, так и в цеховых условиях. Наличие выходных согласующих устройств позволяет использовать прибор в комплексе с различными средствами обработки и отображения информации. Важной отличительной особенностью разработанного прибора является возможность изменять в широких пределах режим перемагничивания контролируемых изделий как по частоте, так и по амплитуде тока перемагничивания, что в сочетании с регулируемым уровнем селекции дает новые возможности по выбору оптимального режима контроля. Основные технические характеристики прибора АФС-3: 1 . Максимальная амплитуда тока перемагничивания 1 А. 2. Частота перемагничивания 0,2 -т-50 Гц. 3. Полоса пропускания усилителя на уровне 0,7 -г 250 кГц. 4. Коэфициент усиления усилителя 80 дБ. 5. Приведенный ко входу уровень шумов усилителя не более 2 мкВ. 6. Приведенная относительная погрешность не более 3%. 7. Время измерения на этапе исследования 20 с. 8. Время измерения на этапе контроля 3 с. 9. Потребляемая мощность не более 40 ВтГ. 10. Размеры 480x345x130 мм. 11. Масса 10 кг. 12. Питание 220 В, 50 Гц. Прибор АФС-3 снабжен первичными преобразователя накладного, проходного и комбинированного типов (рис. 3.16,3.17). В зависимости от размеров исследуемых образцов параметры системы намагничивания накладных 1111 изменялись в пределах: межполюсное расстояние 6 ч40 мм; 2 площадь поперечного сечения 30 -г 150 м м ; число витков катушки намагничивания 300 ч1500; провод ПЭВ 0,27 -т-1,0 мм. При исследовании изделий сложной формы рабочая поверхность магнитопровода повторяла геометрию поверхности изделия. В зависимости от конструктивных размеров системы намагничивания ПИ позволял получить магнитное поле напряженностью до 10 кА/м. Индукционный преобразователь для регистрации СБ выполнен в виде измерительной катушки (диаметр провода 0,04 мм, число витков 600). В 106 8’, выходные сигналы которых (соответственно е$ и на рис. 3.76) проходят через аналоговые ключи 10 и 10 ’ при наличии на их управляющих входах строб-импульса из. С выходов аналоговых ключей сигналы , аналогичные е7, поступают на схемы измерения II и II’, которые осредняют сигналы е7 и хранят результат в аналоговой форме в течении периода перемагничиания. Преобразованные аналогово-цифровыми преобразователями 12 и 12’, результаты измерения выводятся на схемы цифровой индикации 13 и 13’. Таким образом прибор позволяет проводить измерение энергетических и эмиссионных текущих параметров сигналов как МШ, так и МАШ в фиксированных точках петли гистерезиса. Параллельное измерение сигналов хотя и несколько усложняет прибор по сравнению с разработанными ранее [116, 119] (см. п.3.1.1.), но дает более широкие возможности для последующей обработки результатов измерения при исследовании корреляции параметров сигналов со структурными и физикомеханическими свойствами ферромагнитных изделий. Основные технические и эксплуатационные характеристики прибора АФС-5: 1. Максимальная амплитуда тока перемагничивания 3 А. 2. Частота перемагничивания 0,2 15 Гц. 3. Полосы пропускания усилителей на уровне 0,7 а) сигналов МШ 5 -ь250 кГц; б) сигналов МАШ 25 -г 350 кГц. 4. Максимальные коэффициенты усилений усилителей а) сигналов МШ 94 дБ; б) сигналов МАШ 100 дБ. 5. Приведенные ко входу уровни собственных шумов усилителей а) сигналов МШ не более 2 мкВ; б) сигналов МАШ не более 3,7 мкВ. 6. Относительная погрешность измерений не более 3%. I* 7. Потребляемая мощность не более 60 В т. 8. Размеры 490x370x100 мм. 9. Масса не более 12 кг. 10. Питание 220 В, 50 Гц. 112 |