Устройство для измерения параметров ферромагнитных изделий

 

) yCTPQRCTBO ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединен-ные генератор тока низкой частоты, , две встречновключенные возбуждаюt№e обмотки с П-оЬрйЗными «arHHTOrtixjводами , одни из которых расположен. в межполюсном расстояниидругого, последовательно соединенные обмотку измерения шумов Баркгауэена, усилитель и фильтр, анализатор спектра, отлича1ощееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соеди--:ненными генератором тока высокой час-тоты , вихретоковым преобразователем, блоком компенсации и блоком nejieMHOr жения, подключенными к анализатору спектра, второй вход блока перемножения соединен с выходом фильтра, второй выход генератора тока высо Ой частоты - с вторым входом блока компенсации, а обмотка измерения Баркгаузена выполнена в виде двух встречновключенных обмоток, расположенных симметрично между полюсами разных магнитопроводов.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3t5l) G 01 )) 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ « : .;;, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3406212/18-21 (22) .03.03 ° 82 (46) 23.10.83. Бюл. 9 39 (72) В.Е. Шатерников, В.В. Филинов, В.Д, Сартаков, A.И. Соколик и В.В. Крючков (71) Всесоюзный заочный машиностроительный институт (53) 62-1.317.44 (088.8) (56) 1. Патент ГДР М 71635, кл. 5 01 Й 27/86, 1970. ,2..Авторское свидетельство СССР

Ю 557309, кл. 6 01 К 33/02, 1 975. (54)(57,) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИИ, содержащее последовательно соединен-. ные генератор тока низкой частоты, две встречновключенные возбуждающйе обмотки с П-образными магнитопроводеми, один из которых расположен.

„„SU„„1049844 А в межполюс ном расс то янин друго ro последовательно соединенные обмотку измерения шумов Баркгаузена, усилитель и фильтр, анализатор спектра, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений; оно снабжено последовательно соеди.— .=:ненными генератором тока высокой час-тоты, вихретоковым преобразователем, блоком компенсации и блоком перемно-. жения, подключенными к анализатору спектра, второй вход блока перемножения соединен с выходом фильтра, второй выход генератора тока высосой частоты — с вторым входом блока компенсации, а обмотка измерения шум в Баркгауэена выполнена в виде а двух встречновключенных обмоток, расположенных симметрично между полюсами разных магнитопроводов.

1049844

1

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для контроля магнитных свойств массивных ферромагнитных иэделий.

Известно устройство для контроля свойств ферромагнитных изделий, основанное на эффекте Баркгауэена, содержащее генератор нйзких частот, индуктивный преобразователь проходного типа, фильтр верхних частот, 10 усилитель и индикатор. Перемагничивающая обмотка индуктивного преобразо- вателя создает переменное магнитное поле, которое перемагничивает контролируемое иэделие. ЭДС от скачков

Баркгаузена, ийдуцируемая в измерительной обмотке преобразователя, регистрируется блоком индикации.

По параметрам ЭДС от скачков Баркгаузена осуществляют контроль (1) . 20

Недостатком устройства является трудность фильтрации гармоник часто=.

:ты перемагничивания, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля ферромагнитных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока низкой частоты, две встречновключен ные возбуждающие обмотки с П-образ30 ными магнитопроводами, один из кото-,. З рых расположен в межполюсном расстоянии другого, последоватеяьно соединенные обмотку измерения шумов Баркгаузена, усилитель, фильтр верхних частот и анализатор спектра; ЭДС от З5 скачков Баркгаузена с.индикаторных обмоток поступает на анализатор спектра f2J .

К недостаткам устройства следует отнести то, что спектр ЭДС от скач- 4р ков Баркгаузена сильно зависит от влияния реакции вихревых токов на процесс распространения электромагнитного поля.

Белью йзобретения является повышение точности измерений путем влияния вихревых токов .

Поставленная цель достигается что устройство, содержащее пос 50 ледовательно соединенные генератор тока низкой частоты,, две встречновключенные возбуждающие обмотки с

П-образными магнитопроводами, один иэ которых расположен в ме>кполюсном расстоянии другого, последовательно соединенные обмотку измерения шумов

Варкгаузена, усилитель и фильтр, анализатор спектра, снабжено последовательно соединенными генератором тока высокой частоты, вихретоковым преоб- 60 разователбм, блоком компенсации и блоком перемножения, подключенными к анализатору спектра, второй вход блока перемножения соединен с выходом фильтра, второй выход генератора тока высокой частоты — с вторым входом блока компенвации, а обмотка измерения шумов Баркгаузена выпблнена в. виде двух встречновключеннык обмоток, расположенных симметрично между. полюсами ра э ных маг нитоп ров адов ..

На чертеже приведена функциональ-, ная схема устройства.

П-образный магнитопровод 1 и расположенный в его межполюсном расстоянии П-образный магнитопровод 2 установлены на контролируемом иэделии

3. На обоих магнитопроводах закреплены возбуждающие обмотки 4 и 5, электрически связанные с генератором 6 тока низкой частоты и соединенные между собой встречно, Две обмотки 7 и 8 измерения шумов Баркгаузена расположены в межполюсном расстоянии магнитопровода 1 по обе стороны магнитопровода 2, в межполюсном расстоянии которого расположен вихретоковый преобразователь, включающий возбуждающую обмотку 9, электрически связанную с генератором 10 тока частоты, и измерительную обмотку 11. Устройст-. во содержит канал измерения спектрального распределения ЭДС от скачков Баркгаузена, состоящий из широкополюсного усилителя 12, фильтра 13, блока 14, перемножения, выполненного в виде усилителя с переменным. коэффициентом усиления., и анализатора 15 спектра, а также блок 16 компенсации.

Принцип работы устройства основан на KoMIleHGBILHH в спектре измеряемой

ЭДС.от скачка Баркгаузена составляющей от реакции вихревых токов.

Устройство работает следукщим образом.

По возбуждающим обмоткам 4 и 5, включенным встречно, протекает ток генератора б низкой частоты. Магнитный поток, созданный током генератора, замыкаясь.по магнитопроводам 1 и 2 и контролируемому иэделию 3, индуцирует в обмотках 7 и 8 ЭДС, которая состоит иэ гармоник тока перемагничивания и шумовой компоненты, имеющей сплошной спектр. Сплошная компонента ЭДС от скачков Баркгаузена, выделяемая дифференциальным включением, обмоток 7 и 8 фильтром 13 верхних частот, поступает на первый вход блока 14 перемножения.

По возбуждающей обмотке 9 протекает ток генератора 10 высоких частот.

В измерительной обмотке 11 индуцируется ЭДС, определяемая характером вихревых токов в контролируемом изделии 3.

Встречным включением возбуждающих обмоток 4 и 5 обеспечивается работа вихретокового преобразователя в об- ласти Релея, где начальная магнитная ,проницаемость постоянна для данного контролируемого изделия. Сигнал

1049844

Составитель Е. Данилина

Редактор О. Юрковецкая Техред A.Áàáèíåé..... Корректор A.Òÿñêî

Заказ 8418/43: Тираа 710

ВНИИПИ Государственного комитета СССР цо делам изобретений и открытий

113035, Иосква, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Филиал GHII Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 измерительной обмотки ll зависит от удельной электрической проводимости и от начальной магнитной проницаемости контролируемого изделия 3. С измерительной обмотки ll сигнал пос- тупает в блок 16 компенсации. Сигнал, 5 вырабатываемый блоком 16 компенсации, выражает степень влияния вихревых токов и определяется какU J,оЦ0;, где U -ЭДС измерительной обмотки при отсутствии контролируемого иэ- 10 делия.

6 — ЭДС измерительной обмотки при наличии контролируемого изделия.

Ков@Фициент передачи блока 14 перемножения пропорционален Мк. На инды- 5 каторе анализатора 15 спектра регнст-, рируется спектральная плотность ЭдС от скачков Баркгаузена, определяемая только собственным спектром скачков.

Синхронно изменяя частоту генератора 10,и частоту анализатора 15 спект-. ра, регистрируют спектральное распределение сплошной компоненты ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определяют результат контроля.

Таким образом, за счет учета влияния реакции вихревых токов на результаты измерения спектра повышается точность измерения Физических параметров контролируемого иэделия, связанных с шумами Баркгаузена.