Устройство для регистрации несимметричных гистерезисных циклов

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

«1 «1»

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHT|4A i Z1) 3466723/10-21

122) 07.07.82

«46) 23 ° 10 . 83. Вюл. Р 39 72) В. К. Новиков, В. В. Моисеенко, A.N.ÏoHîìàðåâ., й.Д.Сыров и Н.И.Туманова 71) Владимирский политехнический институт (53) 621.317.421(088,8) (56) Кифер И.И, Испытания ферромагнитных материалов. "Энергия", 1969, с. 285.

2. Авторское свидетельство СССР

504160, кл. G 01 Й 33/12, 1974. 54) 57) УСТРОЙСТВО ДПЯ РЕГИСТРАЦИИ

НЕС ПЦ1ВТРИЧНЫХ ГИСТЕРВВИСНЫХ ЦИКЛОВ, содержащее последовательно соединенные генератор, усилитель, намагничивающую обмотку и образцовый резистор, подключенную к интегратору измерительную обмотку, регулируемый генератор напряжения через нуль -ор(s>SU(n) 45 A ган и стробоскопический преобразователь, подключенный к блоку регистрации, второй вход которого соединен с вторым выходом регулируемого генератора напряжения, а второй вход нуль-органа связан с образцовым резистором, о .т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повйыения точности измерения, в устройство дополнительно введены генератор тока подмагничивания, последовательно соединен, ные второй нуль-орган, второй стробоскопический преобразователь и сумматор, выход которого связан с вторым входом первого стробоскопического преобразователя, вход второго нуль-органа подклочен к образцовому g резистору, вход второго стробоскопического преобразователя соединен с выходом интегратора и вторым входом сумматора, а выход генератора тока подмагничивания подключен к выходу усилителя.

1049045!

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для регистрации несимметричных гистереэисных циклов при испытании образцов из ферромагнитных материалов . в режимах одновременного действия постоянного и переменного магнитных полей.

Известно устройство для наблюдения формы частных циклов при одновременном действии переменного и постоянного магнитных полей,-содержащее наМагничивающее устройство:, образец с намагнйчиваюцей и измерительной обмотками и-дополнительной обмоткой для определения. постоянной состав- 15 люоцей,индукции, генератор тока под-. магничивания,-интеграгор, флюксметр, регистрирующее устройство, образцовый резистор P1g

В известных .устройствах перемен ная .составляюцая индукции магнитного поля определяется по выходному сигналу:измерительной обмотки обычным методом: определением интегральной..функции сигнала измерительной обмотки.

Пбставленная составляющая магнитной .индукции в индукционном преобразовате. ле:, имеющем дифференцирующие свойст,ва, теряется и определяется(с по . мощью флюксметра.или баллистического

-raslbBaHoMQYpa) по импульсу. ЭДС на

Выходе дополнительной обмотки. . Однако устройство не пОзволяет автоматизировать процесс регистрации, требует больших затрат времени, свя- . занных с. использованием флюксметра и участием оператора в объединении результатов измерения постоянной и переменной составляющих индукции.

-Кроме того устройство обладает зна« чительной погрешностью, при опреде-,40 ленин .постоянной:составляющей, индукции с помощью флюксметра, погрешность составляет 8-103.

Наиболее блиэкнм к изобретению пО технической . сущности является уст« 45 ., ройство для. измерения магнитных свойств образцов ферромагнитных ма-, териалов, содержащее последователь-.. но.соединенные генератор,. усилитель, намагничивающую обмотку .и образцо-; вый резистор, последовательно.соеди-. .ненные измерительную обмотку, интег. ратор, стробоскопический смеситель и блок регистрации,а такие нуль-орган, выход .которого подключен к вто:. роМу. входу стробоскопическаго пре- 55 образователя, а входы - к регулируемому генератору напряжения и к ;зеэистору j2)

Однако известное устройство не позволяет оценить магнитные свойства.ф) образцов в,слок<ных режимах перемагни чивания, когда магнитное состояние исследуемых образцов .изменяется по несимметричному гистереэисному циклу.

В устройстве теряется инФормация о постоянной составляющей магнитной индукции в индукционном преобразователе, имеющем дифференцирующие свойства, а следовательно, устройство обладает значительной погрешностью.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для регистра- ции несимметричных гистерезисных циклов, содержащее последовательно соединенные генератор,. усилитель, намагничивающую обмотку и образцовый резистор, подключенную к.интегратору. измерительную обмотку, регу.лируеьый генератор напряжения через нуль-орган и стробоскопический преобразователь, подключенйый к бло»ку регистрации, .второй:вход которого соединен с вторым, выходом регули- руемого генератора напряжения, а вто.рой вход нуль-органа связан с образцовым резистором, дополнительно .вве.дейы генератор. тока подмагничивания, последовательно соединенные второй, нуль-орган, второй стробоскопический преобразователь и сумматор, выход ко-. торого связан с в:орым входом стробоскопическаго. преобразователя,.вход втораго нуль.-органа подключен к образ цовому резистору, а вход второго стробоскопического.. преобразователя соединен с выходом интегратора и вторым входом сумматора, .а выход. гене-: ратора тока псдмагничивания подключен к выходу усилителя. ° . . На фиг.1 представлена блок-схема, поясйяюцая работу устройства," на .фиг.2 - график зависимости В =4 {Н) намагничивания образца:из ферромагнитного. материала. устройство содержит генератор 1, усилитель 2, образец 3, намагничиваюцую обмотку 4., измерительную обмотку 5, образцовый резистор б, интегратор 7,:второй стробоскапичес- кий преобразователь 8, сумматор 9, второй нуль-орган 10, первый нуль-. орган 11, первйй стробоскопический преобразователь 12, регулируемый генератор 13:- напряжения, блок 14 регйстрации, генератор. 15 тока под- магничивания.:

:, Генератор 1, усилитель 2., намаг" ничивающая .обмотка 4 и образцовый резистор б соединены последователь- . .но..Измерительная обмотка 5 подключена к интегратору. 7, регулируемый генератор 13 напряжения через первый нуль-орган..11 .и первый стробоскопический преобразователь 12 подклю:чен к блоку; 14 регистрации, второй вход которого соединен с. вторым выходом регулируемого..генератора 13. напряжения, а второй вход nepsoro нуль-органа 11 связан с образцовым резистором б. Второй нуль-орган 10, второй стробоскопический преобразо " c„

1 О 4 98 4 5

4 *

25.В = В (О) - В" (О), (3) " . Восстановление информации о постоянной составляющей B.o при известных параметрах .предельной петли где В (О) и Ь (О) -. значение, индукции гистерезиса позволяет исключить при нулевой напря - определение постоянной составляющей женности магнит- индукции g помощ ю флюксметра и;учас-с ного поля сск т- . тие оператора в объединении реэульветственно На .:- татов постоянной и.переменной составпредельном и част-. ляющих индукции, что приводит. к по-ном гистерезис-.. 35 вышению точности измерения, произвоных циклах, ; дительности, упрощению схемы.

8o — постоянная составляющая магнитной : В предлагаемом устройстве при .изиндукции. : менеыии величины подмагничиваиия Н„

Согласно: (1) значение Вд опреде.-- .4p регистрируется новый цикл, который . ляется. как разность постоянной вели- . не смещается относительно. предыдущего чины В (О). и изменяющейся от тока на постоянную составляющую индукции.. подмагиичиванпя (после первичного йре.- В результате автоматически. регистобразователя) величины В"(О) . следо- .. рируется семейство. несимметричных вательно, приняв В (0) = О, получим: 45 гистереэисных циклов, что представляВ -В"(0), т.е. сместив на эту .вели- ет большие трудности в известных чину нулевую координату по индукции; устройствах °

ВНИИПИ Заказ: 8418/43

Тираж 710 . Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ>4. ватель 8 и сумматор 9 соединены . последовательно. Выход сумматора 9 связан с вторим входом второго стробоскопнческого преобразователя, вход второго нуль-органа 10 подключен к образцовому резистору 6, а вход второго стробоскопического пре. образователя 8 соединен с выходом интегратора 7 и вторыи входом сумматора 9. Генератор 15 тока подмаг-. . ничивания., Устройство работает. следующим образом.

:С переходом к несимметричному циклу перемагничивания (т.е. при добавлении в намагннчиваюций сигнал )5 постоянной составляющей НО) значение постоянной составляющей магнитной индукции.Во можно определить, при- няв за точку отсчета магнитное. состояние материала на предельной петле гистерезиса в точке с координатами Н=О, В"В,=В (О) .(фиг.2) .

В этом случае постоянная состав:ляющая магиитной индукции Зо будет равна можно в последующем значительно упростить схему измерения.

Процесс регистрации гистерезисного цикла осуществляется следующим образом.

С помощью генератора 1, усилите-. ля .2 и генератора 15 тока подмагни-, чивания устанавливается требуемый режим изменения магнитного. состояния образца 3. далее выходной сигнал интегратора 7 измеряется стробоскопическим: преобразователем 8 в.моменты пе-. рехода через: нуль напряженности поля в образце 3, которые формируются с помощью второго нуль.-органа 10, и суммируется сумматором 9 с.сигналом, пропорциональным. переменной составляющей индукции. Выходнай сиг.-. нал сумматора 9 поступает на вертикальный вход первого стробоскопического преобразователя 12, а на горизонтальный вход -.сигнал, пропорциональный суммарной напряженности: поля в образце 3 "с регулируемого генератора 13 напряжения.