Способ размагничивания ферромагнитных тел и устройство для его осуществления

 

1. Способ размагничивания ферромагнитных теп путем возаействия на них импульсами магнитного поля с чередующейся полярностью и с убывающей до нуля амплитудой, отлич аюш и и с я тем, что, с пелью повышения качества и производительности размагничивания , длительность каждого импульса размагничивающего поля устанавливают равной времени изменения магнитного потока тела.

СОКИ СОВЕТСНИХ

NUI

РЕСПУБЛИК

) g Н 01 Р 13/00. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21): 3350872/24-07 (22) 06.11.81 (46) 23.03.83. Бюл. № 11 (72) В. Г. Антонов и В. И. Гордон (53) 621.318.25 (088.8) (56) 1. Кифер И. И. Испытания ферромаг. нитных материалов. М., "Энергия", 1969, с. 173-.184, 339.

2. Заявка Японии № 53-.29236, кл. 62В6, 1978 (прототип). (54) СПОСОБ РАЗМАГНИЧИВАНИЯ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ТЕЛ И УСТРОЙСТ„„BU„„1007137 A

ВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. (57) 1. Способ размагничивания ферромагнитных тел путем воздействия на них импульсами магнитного поля с чередующейся полярностью и с убывающей до нуля амплитудой, о т л и ч а юш и и с я тем, что, с пелью повышении качества и производительности размагничивания, длительность калщого импульса размагничиваюшего поля устанавливают равной времени изменения магнитного потока тела.

10071 3 7

2.Способпоп. 1, отли ча ю— шийся тем, что амплитуду напряженности размагничиваюшего поля уменьшают так, чтобы уменьшение магнитного потока теле не превышало заданного значения, а каждое уменьшение амплиФуды напряженности не превышало величины ее уменьшения в предыдущем импульсе.

3. Устройство для размагничивания ферромагнитных тел, содержащее последовательно соединенные источник постоянного тока, регулятор тока, переклюЧатель полярности и размагничиваюшую обмотку, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения качества и про+ изводительности размагничивания, оно снабжено измерительной обмоткой потока размагничиваемого тела, нуль-органом„

Изобретение относиъ.-.я к приборостроению и может быть использовано для размагничивания различных ферромагнитных деталей, а также образцов ферромат нитных материалов перед измерением их S магнитных характеристик.

Известен способ размагничивания ферромагнитных тел, заключающийся в перемагничивании их магнитным полем с чередующейся полярностью и с убываюшей llo нуля вмнййтуйой н лряжеййости(1)

В известном техническом решении частоту изменения полярности размагничиваюшего поля и продолжительность процесса размагничивания выбирают перед проведением размагничиващи. Частота выбирается из условия обеспечения полного промагничивания размагничиваемого тела, либо, если используют неизменную частоту, например 50 Гц, из этого условия определяется максимальная толщина размагничиваемого тела. Время полного цромагничивания зависит от материала и размеров тела, оно также может меняться в зависимости от того, по какой частной петле гистереэиса происходит перемагничивание. Поэтому точно рассчитать его . для определения необходимой частоты изменения полярности размагничивающего поля практически ЭЬ невозможно. Неполное промагничивание приводит к неравномерности процесса интегратором с интегрирукацим конденсатором, делителем частоты на два, ключом, элементом вычитания, блоком управления регулятором и источником опорного напряжения, при этом измерительная обмотка потока размагничиваемого тела подключена к входу нуль-органа и к входу интегратора, выход которого через элемент вычитания и блок управления регулятором подключен к управляющему входу регулятора тока, выход нуль-органа подключен к управляющему входу переключателя полярности и через делитель частоты на два — к управляющему входу кпюча, замыкающие выводы которого соединены с интегрирую щим конденсатором интегратора, а источник опорного напряжения подключен к второму входу элемента вычитания. размагничивания по толщине, что снижает качество размагничивании.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ размагничивания. ферромагнитных тел путем воздействия на них импульсами магнитного поля с чередующейся полярностью и с убывающей до нуля амплитудой напряженности (2) . Причем частоту изменения полярности размагничивающего поля регулируют в зависимости от размеров и массы (или зависящих ог этих величин физических параметров) размагничиваемо го тела.

Известный способ реализуется устройством для размагничивания, которое содержит последовательно соединенные источник постоянного тока, регулятор тока, переключатель полярности и размагничиваюшую обмотку (21

Устройство содержит также генератор регулируемой частоты, подключенный к части витков размагничивающей обмотки. Генератор содержит высокочастотный стабилизатор, резистор, выпрямитель и преобразователь напряжения в частоту.

В известном техническом решении длительность импульсов размагничивающег . поля определяется частотой сигнала генератора регулируемой частоты, которая зависит от индуктивности размагничивающей обмотки с помещенным в нее

10071 размагничиваемым телом, выполняющим роль ферромагнитного сердечника. Индуктивность такой обмотки зависит.от раз . меров и магнитных свойств сердечника.

Однако эта зависимость отличается .от S зависимости времени промагничивания от тех же параметров. Кроме лого, время полного промагничиваньи увеличивается для материалов с большей удельной электропроводностью материала, тогда как индуктивность обмотки -уменьшается из-за уменьшения эквивалентной магнит ной проницаемости материала. Следовательно, частота генератора увеличивается, хотя .из условия обеспечения полного промагничивания ее необходимо уменьшить. Индуктивность обмотки также в значительной степени определяется числом ее витков и конфигурацией, что снижает степень зависимости индуктивно- 26 сти от размеров сердечника, особенно при использовании для разных типов материалов обмоток с различным числом витков. Все это приводит к тому, что полное промагничивание обеспечи.вается не для всех типов и размеров ферромагнитных материалов, а только для тех, по которым производилась предварительная калибровка генератора регулируемой частоты. Следователь- 30 но, известное техническое решение не обеспечивает высокого качества размагничивания для различных типов и размеров материалов, либо имеет низкую производительность из-эа необходимости предварительной калибровки генератора.

В известном техническом решении отсутствует также критерий выбора числа размагничивающих импульсов, что при- э водит либо к необоснованному увеличению времени размагничивания, либо к снижению качества размагничивания, если выбрать недостаточно большое число этих импульсов

Таким образом, к недостаткам известного технического решения относятся низкое качество и малая производительность размагничивания ферроматнитных тел.

Целью изобретения является повыше.ние каиества и производительности размагничивания ферромагнитных тел.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу размагничивания ферромагнитных тел путем воздействия на них импульсами магнитного поля с чередующейся полярностью и с убываю37 4 щей до нуля амплитудой напряженности, длительность каждого имп ульса размагничиваюшего поля устанавливают равной . времени изменения магнитного потока тела. Причем амплитуду напряженности размагничивающего поля уменьшают после каждого перемагничивания таким образом, чтобы уменьшение магнитного потока тела не превышало заданного значения, а каждое уменьшение амплитуды напряженности не превышало величны ее уменьшения в предыдущем импульсе.

Предлагаемый способ может быть осуществлен с помощью устройства для размагничивания ферромагнитных тел, содержащего последовательно соединенные источник постоянного тока, регулятор тока, переключатель полярности и раэмагничивающую обмотку, которое снабжено измерительной обмоткой потока

Р раэмагничиваемого тела, нуль-органом, интегратором с интегрирующим конденсатором, делителем частоты на.-gba, tuaoчом, элементом вычитания, блоком управления регулятором, и источником опорного напряжения, при этом измерительная обмотка потока размагничиваемого тела подключена к входу нуль органа и к входу . интегратора, выход которого через элемент вычитания и блок управления регулятором подключен к управляющему вхо,ду регулятора тока, выход нуль-органа. подключен к управляющему входу переключателя полярности и через делитель частоты на два — к управляющему входу ключа, замыкающие выводы которого соединены с интегрирующим конденсатором интегратора, а источник опорного напряжения подключен ко второму входу элемента вычитания.

Это техническое решение позволяет исключить неравномерность размагничивания по толщине ферромагнитного тела из-эа неполного его промагничивания и обеспечить оптимальное время размагничивания для различных типов материала и геометрических размеров тел.

На чертеже представлена блок-схема

<тро йств а.

Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 постоянного тока, регулятор 2 тока переключатель 3 полярности и размагничивающую обмотку

4, в которую помещают размагничиваемое тело 5, а также измерительную o&-. мотку 6 потока размагничиваемого тела 5, нуль-орган 7, интегратор 8 с интегрирующим конденс атором 9, делитель

10 частоты на два, ключ 11, элемент

5 10071

12 вычитания, блок 13 управления регулятором и источник 14 опорного нап. ряжения. Измерительная обмотка 6 потока размагничиваемого тела 5 подключена к входу нуль-органа 7 и к входу интеко

f ратора 8, выход которого через элемент

12 вычитания и блок 13 управления pery лятором подключен к управляющему входу регулятора тока 2. Выход нуль=органа 7 подключен к управляющему входу переключателя полярности 3 и через, делитель 10. частоты на два к управляю-.

:лему входу ключа 11. Замыкающие выво.ды ключа 11 соединены с интегрирующим конденсатором 9 интегратора 8. Источник 14 опорного напряжения подключен, ко второму входу элемента 12 вычитания, Способ реализуют с помощью данного устройства следукацим образом.

При пропускании тока по размагничивающей обмотке 4 от источника 1 постоянного тока через регулятор тока 2 и переключатель 3 полярности в размагни1

l чивающей обмотке 4 создается магнитное и:оле, которое намагничивает размагничи ваемое тело 5. Напряженность этого поля

О определяется значением тока в размагни- ® чивающей обмотке 4. В момент поступления сигнала переключения с выхода нульоргана 7 в переключателе 3 полярности происходит изменение подключения концов обмотки 4 к регулятору тока 2 так, 35 что изменяется направление тока в обмотке 4 и полярность магнитного поля на противоположные. Рвзмагничиваемое тело 5 перемагничивается, и в измерительной обмотке 6 индуктируетЮ ся импульс ЭДС с, длительность которого равна времени изменения магнитного потока Ф тела. Этот импульс поступает на нуль-орган 7, в котором вырабатывается сигнал переключения в момент, когда ЭДС в измерительной обмотке 6

45 становится равным нулевому уровню, т.е. в момент, когда происходит полное промагничивание тела 5. Сигнал переключения,,поступая на управляющий вход переключателя полярности 3, определяет момент следующего изменения тока в обмотке 4 и полярности импульса раэмагничивающего поля. Импульс ЭДС с измерительной обмотки 6 поступает также на вход интегратора 8, причем импульсы ЭДС, индуктированные при двух соседних перемагничиваниях. имеют противоположную полярность. Aa

37 4 выходе интегратора 8 после двух перемагничиваний напряжение савно где К вЂ” постоянная интегратора 10;

А4 приращение магнитного потока за два цикла перемагничивания

Это напряжение, пропорциональное

I приращению магнитного потока тела за два цикла перемагничивания, поступает на вход элемента 12 вычитания, на вто-, рой вход которого поступает напряжение с выхода источника 14 опорного напряжения (это напряжение устанавливают в соответствии с желаемой величиной уменьшения потока размагничиваемого тела при каждом перемагничивании) .

Сигнал с выхода элемента 12 вычитания, пропорциональный разности напряжений

U и U с выходов интегратора 8 и ис0 точника 14 опорного напряжения, поступает на вход бпока 13 управлечия регулятором, где вырабатывается сигнал, управляющий регулятором тока 2. Причем, если выполняется неравенство

0<< 0(r, то ток, протекающий по обмотке 4, уменьшается на такую же величину, что и при предыдущем перемагничивании.

Если же выполняется неравенство

"< -""î то ток уменьшается на меньшую величину, чем при предыдущем перемагничивании, в соответствии с величиной разности (Utt - ЦС> ) таким образом, чтобы выполнялось неравенство (Ц с (J ).

Сигнал переключателя с выхода нульоргана 7 поступает также на вход 10 частоты на два, на выходе которого вырабатывается сигнал после каждых двух переключателей полярности поля.

Этот сигнал управляет ключом 11, с помощью которого производится сброс . интегратора 8 путем закорачивания интегрирующего конденсатора 9 и под1отовка к определению следуюсцего приращения магнитного потока тела 5.

Таким образом, происходит перемагничивание размагничиваемого тела 5 импульсами магнитного поля с чередую щейся полярностью, длительность каждого из которых равна времени изменения магнитного потока тела. Амплитуда напряженности размагничиваюшего поля, определяемая значением тока в размагничивающей обмотке 4, убывает

Составитель А. Лукин

Редактор H. Пушненкова Техред N ° Теиер Коррекгор Л. Боюнан

Заказ 2146/74 тнраж 701 .. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-ЗВ, Раушская наб., д. 4/S

Филнал ППП "Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

7 1007137 . 8 Ao нуля, причем характер уменьшения Изобретение обеспечивает пошашенне его такой, что приращения магнитного качества размагничивания за счет испотока тела не превишашт заданного киючения неравномерности промагничн» значения, а каждое уменьшенне амп- вания гела но тоищине, тавке повышелитуды напряженности не. превышает seas- % sse роизводнтельности размагннчивания ращу ее уменьшення в предыдущем нм- за счет сокрашения времени проведения пульсе. раем агнн чав аяня,