Меню
+7 (495) 785-95-25
sale@lcard.ru
sale@lcard.ru
Целью данной работы [1] является изучение влияния условий возбуждения на магнитоакустическую эмиссию (МАЭ) в ферромагнитных образцах и, в частности, выявление его зависимости от частоты перемагничивающего поля, а также новых структурно-чувствительных параметров МАЭ.
Рисунок 1. Структурная схема установки для исследования МАЭ: 1 – образец; 2 – соленоид; 3 – широкополосный пьезоэлектрический преобразователь; 4 – измерительный усилитель; 5 – осциллограф; 6 – модуль АЦП E20‑10; 7 – компьютер; 8 – усилитель мощности; 9 – генератор. |
На рисунке 1 представлена блок-схема установки для исследования МАЭ, разработанной авторами статьи. Параметры МАЭ измерялись при перемагничивании образцов 1 в соленоиде 2 внешним синусоидальным полем. Для генерации перемагничивающего тока использовались прецизионный задающий генератор Г3‑110 с синусоидальным напряжением 9 с шагом настройки частоты 0,01 Гц и специально разработанный усилитель мощности 8 с диапазоном частот от 0 до 20 кГц. Амплитуда и форма тока перемагничивания в катушке соленоида контролировались двухлучевым осциллографом АКИП‑4115/1А. Для возбуждения МАЭ использовались два соленоида с разной степенью однородности поля. Акустические колебания регистрировались двумя широкополосными преобразователями акустической эмиссии 3.
Сигнал пьезопреобразователя усиливался широкополосным измерительным усилителем У2‑6. После усиления сигнал наблюдался на экране цифрового осциллографа АКИП‑4115/1А (5). Затем, после аналого-цифрового преобразования с помощью внешнего АЦП E20‑10 с частотой дискретизации 1,5 МГц 6, сигнал подавался через USB-порт в компьютер 7. Для цифровой записи и анализа сигналов авторы использовали бесплатную программу Lgraph2.
На рисунке 2 представлены оцифрованные осциллограммы сигналов перемагничивающего поля и МАЭ (один период перемагничивания) для двух образцов из стали 70Г, деформированных на 63 % холодной прокаткой и отожженных при разных температурах. Для нисходящей ветви петли гистерезиса характерно наличие двух максимумов МАЭ, один из которых находится в поле, близком к коэрцитивной силе, а другой – в области полей, близких к насыщению. В области коэрцитивной силы значения внешнего поля, соответствующие максимумам МАЭ образцов, заметно различаются.
Рисунок 2. Представленные в одинаковой временной шкале фрагменты осциллограмм образцов из стали 70Г после деформации и отжига при температурах 700 °С (образец 1) и 200 °С (образец 2), измеренных при частоте перемагничивания 4 Гц (сплошная линия – перемагничивающее поле, точки – сигнал МАЭ). |
Как видно из осциллограммы (рисунок 3), максимум коэрцитивной МАЭ образца 2 наступает позже аналогичного максимума образца 1 на 0,046 с и соответствует более высоким значениям магнитного поля. Таким образом, временной сдвиг соответствует разнице коэрцитивной силы материалов, что подтверждает возможность использования величины поля, соответствующей максимуму МАЭ, в качестве структурно-чувствительного параметра.
Рисунок 3. Представленные в одинаковой временной шкале фрагменты осциллограмм образцов из стали 70Г после деформации и отжига при температурах 700 °С (образец 1) и 200 °С (образец 2), измеренных при частоте перемагничивания 4 Гц (сплошной линия – перемагничивающее поле; точки – сигнал MAЭ). |
Авторами установлена немонотонная зависимость амплитуды МАЭ от частоты перемагничивающего поля. Для большой группы образцов металлических ферромагнетиков, различающихся физическими свойствами, частота поля, соответствующая максимальной амплитуде МАЭ, составляет 3‑5 Гц. Для никель-цинкового феррита без вихревых токов частотная зависимость амплитуды МАЭ существенно различается, а резонансная частота смещается в область более высоких частот. Авторы показали, что поле максимума МАЭ может быть структурно-чувствительным параметром, который при известной временной зависимости перемагничивающего поля может быть определен по временному сдвигу осциллограммы.
Источник:
Kostin, V. & Filatenkov, D. & Chekasina, Yu & Vasilenko, Olga & Serbin, Evgeny. (2017). Features of excitation and detection of magnetoacoustic emission in ferromagnetic objects. Acoustical Physics. 63. 237‑244. 10.1134/S1063771017010055.
Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4
Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru
Время работы: с 9-00 до 19-00 мск