基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪的制作方法
【专利摘要】基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，属于铁磁材料工件烧伤检测【技术领域】。本实用新型是为了解决目前对铁磁材料工件进行烧伤检测时，会对铁磁材料工件造成破坏的问题。它的现场可编程门阵列输出的电压信号经DA转换器、低通滤波器、交流放大器、功率放大器后输出给巴克豪森噪声传感器作为驱动信号，巴克豪森噪声传感器输出的检测信号经一级放大器、带通滤波器、二级放大器和AD转换器再输入给现场可编程门阵列。本实用新型用于铁磁材料工件磨削烧伤检测。
【专利说明】基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，属于铁磁材料工件烧伤检测【技术领域】。
【背景技术】
[0002]磨削烧伤是铁磁材料工件磨削过程经常出现的一种表面缺陷，严重影响工件使用性能和寿命。烧伤检测作为铁磁材料工件加工的最后一环，会利用多种检测方法和手段识别工件表面烧伤缺陷。通过剔除烧伤零件，避免不合格零件流入装配环节，以保证精密工件品质。当前常用检测方法有酸浸法和金相组织分析法等，其均属于破坏性检测，只能适用于抽样检测。而对于铁磁材料工件烧伤的全部检测，需要在保证精密铁磁材料工件性能、精度和寿命的基础上进打。
[0003]巴克豪森效应(The Barkhausen effect)在1919年被首次发现,后经多年研究，现在发展成为一项无损检测技术。基于此效应的无损检测技术利用材料内部结构的异常或缺陷的存在所引起的磁信号(Magnetic Barkhausen noise,简称MBN)的变化,来判定结构异常和缺陷的危害程度。该技术主要用于评价铁磁材料的品质和疲劳状况，具有无损、定量、标准化、可靠、快速、自动、客观、可穿透镀层、可进行大面积检测等优点，并且该技术环保，对人体没有伤害，在机械制造、冶金、建筑、航空与航天、核能、交通等行业，以及地质勘探、安全检测、材料科学等领域具有重要应用价值，因此近年来基于巴克豪森效应的无损检测技术的研究已成为国内外研究人员的关注热点
【发明内容】
[0004]本实用新型目的是为了解决目前对铁磁材料工件进行烧伤检测时，会对铁磁材料工件造成破坏的问题，提供了一种基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪。
[0005]本实用新型所述基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，它包括现场可编程门阵列、DA转换器、低通滤波器、交流放大器、功率放大器、巴克豪森噪声传感器、一级放大器、带通滤波器、二级放大器和AD转换器，
[0006]巴克豪森噪声传感器用于检测被测铁磁材料工件的巴克豪森噪声，巴克豪森噪声传感器的噪声信号输出端连接一级放大器的噪声信号输入端，一级放大器的噪声一级放大信号输出端连接带通滤波器的噪声信号输入端，带通滤波器的滤波信号输出端连接二级放大器的噪声信号输入端，二级放大器的噪声二级放大信号输出端连接AD转换器的噪声模拟信号输入端，AD转换器的噪声数字信号输出端连接现场可编程门阵列的噪声数字信号输入端；
[0007]巴克豪森噪声传感器的驱动控制信号输入端连接功率放大器的驱动电压信号输出端，功率放大器的电压信号输入端连接交流放大器的交流放大信号输出端，交流放大器的电压信号输入端连接低通滤波器的滤波信号输出端，低通滤波器的电压信号输入端连接DA转换器的阶梯形模拟电压信号输出端，DA转换器的正弦波形电压信号输入端连接现场可编程门阵列的正弦函数的幅值电压信号输出端。[0008]它还包括显示器，
[0009]显示器的显示信号输入端连接现场可编程门阵列的显示信号输出端。
[0010]本实用新型的优点:本实用新型采用巴克豪森噪声传感器对被测铁磁材料工件的巴克豪森噪声进行采集，保证了工件信号的准确测量。同时，所述检测仪轻小便携，功耗低，满足便携式要求。它能够准确的检测铁磁材料工件的一定位置的磨削烧伤，可实现不同深度下的磨削烧伤检测。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是本实用新型所述基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪的原理框图。
【具体实施方式】
[0012]【具体实施方式】一:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式所述基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，它包括现场可编程门阵列1、DA转换器2、低通滤波器3、交流放大器4、功率放大器5、巴克豪森噪声传感器6、一级放大器7、带通滤波器8、二级放大器9和AD转换器10，
[0013]巴克豪森噪声传感器6用于检测被测铁磁材料工件的巴克豪森噪声，巴克豪森噪声传感器6的噪声信号输出端连接一级放大器7的噪声信号输入端,一级放大器7的噪声一级放大信号输出端连接带通滤波器8的噪声信号输入端，带通滤波器8的滤波信号输出端连接二级放大器9的噪声信号输入端，二级放大器9的噪声二级放大信号输出端连接AD转换器10的噪声模拟信号输入端，AD转换器10的噪声数字信号输出端连接现场可编程门阵列I的噪声数字信号输入端；
[0014]巴克豪森噪声传感器6的驱动控制信号输入端连接功率放大器5的驱动电压信号输出端，功率放大器5的电压信号输入端连接交流放大器4的交流放大信号输出端，交流放大器4的电压信号输入端连接低通滤波器3的滤波信号输出端，低通滤波器3的电压信号输入端连接DA转换器2的阶梯形模拟电压信号输出端，DA转换器2的正弦波形电压信号输入端连接现场可编程门阵列I的正弦函数的幅值电压信号输出端。
[0015]本实施方式中，现场可编程门阵列FPGA将离散的正弦函数的幅值信号送给DA转换器2，得到模拟量正弦波形电流信号，由于DA转换器2输出是阶梯型波形，经过低通滤波器3后，输出质量符合需要的模拟波形，为了获得足够大的传感器驱动电流，需要通过交流放大器4和功率放大器5放大后,将驱动信号输出给巴克豪森噪声传感器6 ；巴克豪森噪声传感器6将采集的烧伤量信号转换成模拟电信号，经一级放大器7的放大、带通滤波器8的选频和二级放大器9的放大后，再经AD转换器10的模数转换，输出给现场可编程门阵列I进行处理。
[0016]【具体实施方式】二:下面结合图1说明本实施方式，本实施方式对实施方式一作进一步说明，本实施方式还包括显示器11，
[0017]显示器11的显示信号输入端连接现场可编程门阵列I的显示信号输出端。
[0018]显示器11用于最终显示现场可编程门阵列I输出的被测铁磁材料工件的烧伤检测结果。
【权利要求】
1.一种基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，其特征在于，它包括现场可编程门阵列(I)、DA转换器(2)、低通滤波器(3)、交流放大器(4)、功率放大器(5)、巴克豪森噪声传感器(6 )、一级放大器(7 )、带通滤波器(8 )、二级放大器(9 )和AD转换器(10 )， 巴克豪森噪声传感器(6)用于检测被测铁磁材料工件的巴克豪森噪声，巴克豪森噪声传感器(6)的噪声信号输出端连接一级放大器(7)的噪声信号输入端,一级放大器(7)的噪声一级放大信号输出端连接带通滤波器(8)的噪声信号输入端，带通滤波器(8)的滤波信号输出端连接二级放大器(9)的噪声信号输入端，二级放大器(9)的噪声二级放大信号输出端连接AD转换器(10)的噪声模拟信号输入端，AD转换器(10)的噪声数字信号输出端连接现场可编程门阵列(I)的噪声数字信号输入端； 巴克豪森噪声传感器(6)的驱动控制信号输入端连接功率放大器(5)的驱动电压信号输出端，功率放大器(5)的电压信号输入端连接交流放大器(4)的交流放大信号输出端,交流放大器(4)的电压信号输入端连接低通滤波器(3)的滤波信号输出端，低通滤波器(3)的电压信号输入端连接DA转换器(2)的阶梯形模拟电压信号输出端，DA转换器(2)的正弦波形电压信号输入端连接现场可编程门阵列(I)的正弦函数的幅值电压信号输出端。
2.根据权利要求1所述的基于巴克豪森噪声的铁磁材料工件磨削烧伤检测仪，其特征在于，它还包括显示器(11)， 显示器(11)的显示信号输入端连接现场可编程门阵列(I)的显示信号输出端。
【文档编号】G01N27/82GK203572801SQ201320811326
【公开日】2014年4月30日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】苑会娟, 付剑, 孙永全, 苏子美, 齐佳, 姜雪, 杨赢 申请人:哈尔滨理工大学