Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последова-тедашо соединенные блок управления, тока и намагничивающую обмотку , а ггакже измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий r.. r-i у .. гйX..л.:.;. Tt-SK:rf.{--. Г |Ч7 f . .1 SftyJsbilf к1.,(Ь/.: прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, отличающееся тем, что, с. целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измерительной обмотке, тесламетр, состояояий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные уси-ц литель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым входом регистрирующего прибора и с (Л входом усилителя, а выход нуль-органа с входом блока управления, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что катушка поля и изс мерительная обмотка выполнены сверхпроводящими . 4 00 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З 511 . G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

4й

4:ь

CQ

>ФЬЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3441691/18-21 (22) 17. 05. 82 (46) 15. 10. 83. Бюл. М 38 (72) В. Г. Антонов, В. И. Гордон .и В. И. Шеремет

j (53) 621.317. 44 (088.8) (56) 1. Шихин- А. Я. Автоматические магнитоизмерительные системы. М., "Энергия", 1977, с. 124.

2 . Cap ptu1 l e r Н. Vol l au tomat i sches HagnetwerksйаН-Pri i fgerat mi t

Analog-0igital-Mandlern .-"Zeitsch- г1ft fur inst rumenten Kunde", 70, 1962; S ° 279-282. (54} (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ Н3МЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ, содержащее последова- тельно соединенные блок управления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий

„„SU„„1048434 A прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, о т— личаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измери-, тельной обмотке, тесламетр, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля,и измерительного блока, последовательно соединенные уси литель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцируюший бцок и нуль-орган, при этом вход дифференцируюшего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым Я входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нуль-органас входом блока управления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю- С щ е е с я тем, что катушка поля и из д мерительная обмотка выполнены сверхпроводяшими.

1048434 1

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения статических магнитных . параметров ферромагнитных материалов.

Известно устройство для измерения 5 статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генрратор тока, подключенные к нему блок управления и намагничиваюшую обмотку испытуемого образца, измери- 10 тельную обмотку . образца, интегратор и двухкоординатный регистрирующий прибор. Магнитные параметры в устройстве измеряются в квазистатическом режиме намагничивания, т.е. при непрерывном медленном изменении напряженности намаг ничиваюшего поля. При этом магнитный поток образца измеряется интегратором путем непрерывного измерения волы секундной плошади ЭДС, индуцируемой в 20 измерительной обмотке при перемагничиввнии образца (1)

Однако данному устройству свойственна низкая точность и чувствительность измерений, обусловленная необходимостью z5 длительного интегрирования малых значений ЭДС.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устрой —

" ч0 во для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему намагничивающую обмотку испытуемого образца и блок управления, измерительную обмотку испытуемого образ35

ga и блок управления, двуккоорцинатный регистрирующий прибор и интегратор, вы полненный в виде преобразователя напряжения. в частоту и счетчика импульсов.

В устройстве магнитные параметры и=->меряются путем намагничивания испытуе< мого образца ступенями магнитного поля и измерения приращений магнитного потока образца, соответствующих каждой

45 ступени. Измерение приращений магнич ного потока производят с помощью преобразования ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке образца, в частоту

:и подсчета числа импульсов s процессе изменения напряженности магнитного по50 ля ступени (2)

Однако известному устройству также свойственна низкая точность измерения статических магнитных параметров ма- 55 териалов.

Е ель изобретения - повышение точнос ти измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения статичес ких магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные блок управления, гене. ратор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухко ординатный регистрирующий прибор, одним входом подключенный ко второму вы ходу генератора тока, дсатолнительно введены катушка поля, нодсоединенная параллельно измерительной обмотке, тео 4 ламетр, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные усилитель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нульорган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, с вторым входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нуль-орга на — с входом блока управления.

При этом, катушка поля и измеритель ная обмотка выполнены сверхпроводящими.

На чертеже представлена схема, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит генератор тока-1, подключенные к нему блок управления 2 .и намагничивающую обмотку 3 испытуе-, ° мого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4, подключенную .к ней катушку поля 7, криостат 8, в котором размещены измерительная обмотка 6 и катушка поля 7, тесламетр 9, состо щий иэ первичного преобразователя 10 и измерительного блока 11, усилитель 12 и компенсационную обмотку 13 образца 4.

Измерительная обмотка 6 и катушка поля 7 изготовлены иэ специального провода, например из сплава олова и ниобия,.

Измерительная обмотка 6 выполнена в виде разъемного витка, охватывающего испытуемый образец 4, а в объем, катушки поля 7 помещается первичный преобразователь 10 тесламетра 9. Выход тесламетра 9 подключен к одному из входов регистрирующего прибора 5 и через усилитель 12 - к компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирую ° щего прибора 5 - к измерительному выходу генератора тока 1. Устройство также содержит последовательно соединенные дифференцирующий блок 14 и нуль-орган 15, выход которого подключен ко входу блока управления 2, а вищ хода тесламетра 9> поступает также через усилитель 12 на компенсирующую обмотку 1 3 B которой создается магнит ное поле, пропорциональное току в иэ-.

5 мерительной - Обмотке 6 и компенсирую шее изменение намагничивающего поля обмотки 3, вызванное собственным по. лем измерительной обмотки 6 при протекании через нее тока, 10

При испытании образцов электропроводного материала в блоке управления 2 в момент поступления импульса с дополнительно введенного нуль-органа 15 вы. Рабатывается сигнал, по которому в генераторе. тока 1 происходит ступенчатое изменение тока, протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4 изменяется, что приводит к изменению тока в сверхпроводящем контуре. В течение времени изменения потока сигнал на выходе тесламетра 9 изменяется. Этот сигнал поступает также на вход дополнительного введенного, . дифференцирующего блока 14, на выходе которого напряжение О отлично от нуля:

dU .= g где T -. напряжение на выходе тесламетра 9;

"g — постоянная дифференцируюшего блока 14.

В:момент перехода образца 4 в новое с статическое магнитное состояние, соответствующее новому значению напраженности наьи гни иваюшего поля нап ряжение Ug становится равным нулевому уровню и на выходе нул оргаиа 15 вырабатывается импульс, поступающий на вход блока управления 2, вызывающий ступенчатое изменение тока в гене» раторе тока 1. В регистрирующем приборе 5 также фиксируется статическая характеристика материала образца 4, но в дискретном виде.

3 1048434 дифференцирующего блока 14 - .к выходу тесламетра 9, Устройство работает следующим образом. .Измерительная обмотка 6 образца 4 и катушка поля 7 образует контур,"по» мещенный в криостат 8, заполненный жидким гелием, При пропускании тока, от генератора тока 1 по намагничиваю шей обмотке 3 в ней создается магнитное поле, которое намагничивает испытуемый образец 4. Напряженность этого поля однозначно определяется.. значением тока в намагничивающей обмотке 3. Характер изменения тока со- . f5 ответствует форме сигнала, поступающего на вход генератора тока 1 с блока управления 2. При изменении тока . в намагничивающей обмотка 3, а сле-

1 довательно, и напряженности намагни- 20 чивающего образца 4 магнитного поля в . измерительной обмотке 6 индуктируется ток. Этот ток, пропорциональный war» нитному потоку образца 4, протекая по катушке поля 7, создает.в ней мазъ- 25 нитное поле индукция которого измеряется тесламетром 9, первичный преобразователь 10 которого размещен в катушке поля 7. Сигнал на выходе измерительного блока 11 тесламетра 9 про- 30 порциональный магнитному потоку образца 4, поступает на регистрирующий прибор 5, куда одновременно поступает сигнал с измерительного выхода генератора тока 1,пропорциональный напря,35 женности намагничивающего Ноля. В регистрирующем приборе 5 фиксируется зависимость магнитного потока образца 4 от напряженности намагничиваюшего поля в виде основной кривой намагничивания 40 или петель гистереэиса в соответствии с формой сигнала блока управления 2.

Эта зависимость является статической характеристикой материала образца 4, по которой определяют все его статичес 45 кие магнитные параметры. Сигнал с выСоставитель М. Клыкова

Редактор К. Волощук Техред М.Тепе р Корректор О. Билак . Заказ 7926/52 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал IEFI ."Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4