¿Alguien sabe qué es el ruido de Barkhausen? ¿Hay alguna información relevante?
Los materiales ferromagnéticos están compuestos de muchas pequeñas regiones magnéticas como barras magnéticas, llamadas dominios magnéticos; cada región contiene una gran cantidad de átomos, y los momentos magnéticos de estos átomos están dispuestos ordenadamente como pequeños imanes, pero las direcciones. Los momentos magnéticos atómicos difieren entre regiones adyacentes. La interfaz entre dominios se llama muro de dominio. El campo magnético hace que las paredes del dominio se muevan hacia adelante y hacia atrás, lo que hace que los dominios se muevan de manera ordenada a medida que un lado del dominio se reduce y el otro crece. Los cambios en los dominios magnéticos cambian la magnetización total.
Cuando la bobina electromagnética se acerca a la muestra, los cambios magnéticos causados por el movimiento de las paredes del dominio magnético generan corrientes de pulso en la bobina. El profesor Barkhausen descubrió este fenómeno por primera vez en 1919. Demostró este proceso de magnetización y lo describió en forma de curva de histéresis. De hecho, esta curva no es continua, sino una combinación de muchos pasos pequeños y repentinos producidos por el movimiento de dominios magnéticos provocado por un campo magnético externo. Cuando los pulsos de corriente generados por el movimiento del dominio magnético se superponen, se produce una señal similar a un ruido, que es la señal de Barkhausen.
Desde la perspectiva de la frecuencia de magnetización, el espectro de potencia de la señal de Barkhausen de la mayoría de los materiales puede alcanzar los 250 kHz. La señal de Barkhausen se atenúa exponencialmente cuando se propaga dentro del material, lo que depende principalmente del grado de atenuación de la corriente parásita provocada por el campo electromagnético generado por el movimiento de la pared del dominio magnético. El rango de atenuación determina la profundidad a la que se puede obtener información (profundidad de medición). Los principales factores que afectan la profundidad son:
Se puede analizar el rango de frecuencia de la señal de ruido
La conductividad y permeabilidad del material de prueba
En la práctica En aplicaciones, la profundidad de medición suele estar entre 0,01 y 1,5 mm.
Dos propiedades importantes del material afectarán en gran medida a la intensidad de la señal de Barkhausen.
La existencia y distribución de la tensión elástica en el material afectará a la selección del rango del dominio magnético y al establecimiento de la dirección de automagnetización. El fenómeno en el que las propiedades elásticas del material interactúan con la estructura del dominio magnético y las propiedades de magnetización se llama "magnetoelasticidad". En materiales con anisotropía magnética completa (hierro, la mayoría de los aceros y cobalto), la tensión de compresión debilita la intensidad de la señal de Barkhausen, mientras que la tensión de tracción la mejora. Usando este principio, la tensión residual se puede medir midiendo la cantidad total de señal de Barkhausen y también se puede determinar la dirección de distribución de la tensión principal.
Otra propiedad del material que afecta a la señal de Barkhausen es la textura del material metálico. En cierto sentido, la dureza también se puede utilizar para describir este efecto: un aumento de la dureza en la microestructura debilita la intensidad de la señal de Barkhausen. La señal de Barkhausen también puede proporcionar información sobre la textura del material.
Muchos defectos superficiales comunes, como quemaduras por pulido, puntos blandos y bordes blandos en superficies duras, áreas descarbonizadas, etc., contienen cambios de microestructura y tensión y se detectan fácilmente mediante métodos magnetoelásticos. Algunos procesos dinámicos, como la fluencia y la fatiga, también pueden detectarse mediante métodos magnetoelásticos.
El método magnetoelástico que utiliza la señal de Barkhausen se puede dividir en tres categorías en aplicaciones prácticas:
1. Evaluar la tensión residual, proporcionar cambios en la microestructura y controlar en consecuencia.
2. Evaluar cambios en la microestructura, proporcionar niveles de estrés y controlarlos en consecuencia.
3. Detectar defectos de tensión y cambios microestructurales.
Con los procedimientos de calibración previa adecuados, Rollscan se puede utilizar para medir las características de tensión y los defectos superficiales relacionados con la tensión, como las quemaduras por pulido. Sin embargo, esto requiere que otras características del área medida en la superficie del material sean relativamente uniformes, ya que la señal de Barkhausen también se ve afectada por diversas características de la microestructura del material. Rollscan se puede utilizar para encontrar puntos blandos, defectos en diferentes tratamientos térmicos, descarburación, etc.
Rollscan utiliza circuitos especiales de magnetización y detección para generar señales de ruido de Barkhausen. Su circuito cuantifica las características magnetoelásticas del área medida a través de una señal proporcional a la tensión. Rollscan puede detectar y mostrar propiedades magnetoelásticas multicanal en tiempo real. Su sonda de tecnología patentada se puede utilizar para medición estática punto a punto o medición continua dinámica, según las necesidades del usuario.
Varios modelos de Rollscan tienen la opción de utilizar baterías recargables para un cómodo funcionamiento en lugares abiertos sin alimentación CC.
Rollscan tiene un rango de análisis de frecuencia estándar: 70–200 kHz, un rango de frecuencia de magnetización de 1–500 Hz y puede usarse para mediciones aproximadas dentro de una profundidad de 0,02 mm.
La profundidad de medición real depende de la permeabilidad y conductividad de diferentes materiales.