Устройство для контроля параметров ферромагнитных материалов

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, . связанный с интегрирующим усилителем , и первичный преобразователь из- . мерения напряженности, подключенный к усилителю, а также соединенный с электромагнитом блок намагничивания, вход которого связан с выходом блока управления, о т л и ч а ю ад е е с я тем, что, с целью повышения точ ности измерений и р.асшйрения его функциональных возможностей, дополнительно введены последовательно соединенные делитель,.первый запоминающий блок и первый суммирующий запсминаиощий блок, экстрематор с подключенным к нему умножителем и последовательно соединенные второй запоминающий блок и второй суммирующий запоминающий блок,причем вход ;делителя подключен к выходу интегрирующего усилителя,к входам блока управлёния и умножителя и к первому выходу устройства, выход первого суммирующего запоминающего блока соединен с вторым выходом устройства,выход делителя соединен с вторым входом первого суммирукяаего запоминающего блоi ка, третий вход которого связан с выходом блока управления и с вторыми входами первого запоминающего блока, второго запоминающего блока и второго суммирующего запоминаю;щего блока, выход и вход экстремато1ра соединены соответственно с треть им и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоминающего блока соединен с пятым выходом устройства, а второй вход блока сл управления подключен к второму вхосо о to ду умножителя, первому входу второго ;запоминающего блока, третьему входу второго суммирующего запоминакицего ;блока к выходу усилителя и к шестому выходу устройства. сх

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 G 01, R 33 12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

lI0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВМ

»" (21) 3463576/18-21 (22) 05 ° 07,82 (46) 07.11.83. Вюл Р 41 ,(72) В.В.Воронов, В.Г.Сергеев, И.В.Сильванский и A,ß.Øèõèí (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции .энергетический институт (53) 621.317.44(088.8) (56) l. Сергеев В.Г., Шихин A.ß.

Магнитоиэмерительные приборы и установки. М., Энергия, 1982, с. 112 °

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2958584/18-21, кл. G.01 R 33/12, 10.07.80. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ

ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ. МАТЕРИАЛОВ содержащее электромагнит, в рабочемзазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, связанный с интегрирующим усилителем, и первичный преобразователь измерения напряженности, подключенный к усилителю, а также соединенный с электромагнитом блок намагничивания,. вход которого связан с выходом бло» ка управления, о т л и ч а ю щ е ее я тем, что, с. целью повышения точ ности измерений и расширения его функциональных воэможностей, допол„„SU„„,105 0 A нительно введены последовательно соединенные делитель, первый запоминающий блок и первый суммирующий запоминающий блок, экстрематор с йод-, ключенным к нему умножителем и последовательно соединенные второй запомийающий блок и второй суммирующий запоминающий блок, причем вход

;делителя подключен к выходу интегриру» ющего усилителя,к входам блока управления и умножителя и к первому выходу устройства, выход первого суммирую- щего запоминающего блока соединен с вторым выходом устройства, выход де- лителя соединен с вторым входом пер- вого суммирующего запоминающего бло ка,третий вход которого связан с выФ ходом блока управления и с вторыми

Ф входами первого запоминающего блока, второго запоминающего блока и второго суммирующего запоминаю- С

;щего блока, выход и вход экстремато(ра соединены соответственно с треть- . им и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоминающего блока соединен с пятым выхо- () дом устройства, а второй вход блока управления подключен к второму вхо- © ду умножителя, первому входу второго Qgl запоминающего блока, третьему входу,юив второго суьыйрующего запоминающего

:блока к выходу усилителя и к шес- (Я тому выходу устройства. OO

1053028

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля параметров ферромагнитных материалов.

Известно устройство для контроля параметров В,Н,N Н,,кваэистатичес5 кой петли магнитного гистерезиса и петель частных циклов перемагничивания, основанных иа различных режимах перемагничивания образца.устройство содержит блок намагничива- 1Ь ния, электромагнит, первичные преобразователи изменения индукции и напряженности поля в образце, систему управления, измерительные каналы индукции и напряженности поля, регистрирующий прибор 13.

Однако известным устройствам свойственна невысокая точность регистрации параметров иэ-эа задержки команд управления процессом регистра20 ции и дрейфа нуля интегратора канала индукции.

Наиболее близким по своей техничес-. кой сущности к предложенному является устройство для регистрации характеристик ферромагнитных материалов, которое содержит .электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, связанный с интегрирующим усилителем и первичный преобразователь измерения напряженности, подключенный к усилителю, соединенный с электромагнитом блок управления., содержащий блок порогового уровня, формирователя опорного сигнала, блок 35 изменения коэффициента передачи интегратора, блок запрета и компара-. торС27°.

Данное устройство также характеризуется невысокой точностью регист- 40 рации вследствие дрейфа нуля интегратора измерительного канала ин" дукции.

Цель изобретения — повышение точности измерения и Расширение функ- 45 циональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров ферромагнитных материалов, содержащее электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, связанный с интегрирующим усилителем, и первичный преобразователь измерения напряженности, подключенный к усилителю, а также соединенный 55 с электромагнитом блок намагничива ния, вход которого связан с выходом блока управления, дополнительно введены последовательно соединенные делитель, первый запоминающий блок и . 6() первый суммирующий запоминающий блок, экстрематор с подключенным к нему умножителем и последовательно соединенные второй запоминающий блок и второй суммирующий запоминающий 65 блок, причем вход делителя подключен к выходу интегрирующего усилителя, к входам блока управления и умножителя и к первому выходу устройства,выход первого суммирующего запоминающего блока соединен с вторым выходом устройства,, выход делителя соединен с вторым входом первого суммирующего запоминающего блока, третий вход которого связан с выходом блока управления и с вторыми входами первого запоминающего блока, второго запоминающего блока и второго суммирующего запоминающего блока, выход и вход экстремато- ра соединены соответственно с третьим и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоминающего блока соединен с пятым выходом устройства, а второй вход блока управления подключен к второму входу умножителя, первому входу второго запоминающего блока, третьему входу второго суммирующего запоминающего блока, к выходу усилителя и к шестому выходу устройства, На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства.; на фиг. 2 — зависимость B=f (H), полученная при работе устройства.

Устройство содержит блок 1.. намагничивани я, электромагнит 2, в рабочем зазоре которого установлены испытуемый образец 3 и первичные преобразователи 4 измерения индукции и напряженности. 5,поля в образце, интегрирующий усилитель 6, усилитель 7, блок 8 управления и дополнительно введенные делитель 9, первый запоминающий блок 10, первый суммирующий запоминающий блок 11, второй запоминающий блок 12,второй суммируюций запоьмнающий блок 13,у ножитель 14, экстрематор 15 и выходные клеммы 16 В (t)(Bd), 17. (В,.),18:(V ), 19 В (t) ° Н (t), 20 (Нс), 21 Н (t), Hd устройства.

В рабочем зазоре электромагнита установлены первичный преобразователь 4 измерения индукции, связан ный с интегрирующим усилителем 6, и первичный преобразователь 5 измерения напряженности, подключенный к усилителю 7,с электромагнитом 2 соединен блок 1 намагничивания, вход которого связан с выходом бло- ка 8 управления. Делитель 9, первый запоминающий блок 10 и первый суммирующий запоминающий блок 11 соединены последовательно. Умножитель 14 подключен к экстрематору 15, а второй запоминающий блок 12 соединен с вторым суммирующим запоминающим блоком 13, вход -делителя 9 подключен к выходу интегрирующего усилителя 6 и входам блока 8 уп, равления и умножителя 14 и являет1053028 ведения BH (t) на размагничивающем участке зависимости В(Н) образца 3 (Фиг. 2) .На выходе экстрематора 15 формируется команда на регистрацию значений> пропорциональных (ВН „„„ - на выходе 19 „

40  — на выходе 1бу

Н вЂ” на выходе 21;

В и Нс, — параметры, входящие в состав максимального энергетического произведения (В .Н)„ „ .

45 Таким образом, на выходе устройства регистрируются сигналы:

ЧВ,V В (.t) — на выходе lб;

V6 Вг — на выходе 17)

V a — на выходе 18

50.

Ф сигнал, разрешающий фиксацию мо- мента максимума магнитной энергии образца, значений Чвл<Чн ходах Тб и 21 соотв ет отвеин о;

VB„BH(t) — иа выХоде 19;

Чн «H - на выходе 20;

VH Ч„"Н() -на выходе 21. б0 й,) н

Увеличение числа контролируемнс параметров осуществляется введением . в устройство умножителя 14 и экстреа" :матора 15. Умножитель 14 перемножа 5 ет сигналы B(t) и H(t). ся первым выходом устройства, выход первого суммирующего запоминающего блока 11 является вторым выходом устройства, выход делителя 9 соединен с вторым входом второго суммирующего запоминающего блока 13, третий вход которого связан с выходом блока 8 управления и с вторыми входами первого запоминающего блока 10, второго запоминающего блока 12 и второго суммирующего запо 10 минающего блока 13, выход и вход экстрематора 15 являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства, выход второго суммирукцего запоминающего блока 13 яв- . Я ляется пятым выходом устройства, а второй вход блока 8 управления подключен к второму входу умножителя 14,. первому входу второго запоминающего блока 12, третьему входу второго 20 суммирующего запоминающего блока 13, выходу усилителя 7 и является шестым выходом устройства, 1 !

Устройство работает .следующим об- 25 разом.

Образец 3, помещенный в рабочий зазор электромагнита 2, перемагничи; вается медленноизменяющимся полем,.

Электрические сигналы с выходов первичных преобразователей 4 и 5, пропорциональные изменению индукции и напряженности поля в образце, поступают соответственно на входы интег». рирующего усилителя б и усилителя 7, с выхода интегрирующего усилителя б сигнал, пропорциональный индукции в образце 3, поступает на один из вхо-

-дов блока 8 управления, на второй .вход которого поступает сигнал,пропорциональный напряженности поля в

:образце 3, блок 8 управления формирует команды на управление работой устройства в целом, в результате чего реализуется возможность совмещения осей регистрируемой зависимос- ти и регистрирующего устройства, вследствие чего на поле регистрирующего прибора регистрируется зависи» мость В(Н), представленная на фиг.2, Кроме того, блок 8 управляет работой дополнительно введейных бло.ков устройства

Сигнал, пропорциональный индукции .в образце 3 поступает на вход делителя 9 с коэффициентом передачи

КА=2/3 и далее на вход запоминающего блока 10, который отслеживает значение сигнала до момента времени (фиг. 2> равенство нулю напряженности поля в образце 3). В момент времени t с выхода блока 8 управления поступает команда на первый запоми» нающий блок 10, который регистрирует величину сигнала в этот момент времени и хранит его до окончания ци ла регистрации. дальнейшее перемагииЕ чивание образца 3 и достижение индукцией в нем нулевого значения фиксируется в блоке 8 управление, в результате чего формируется команда на изменение коэффициента передачи делит ел я 9

КОз

Сигналы с выхода первого запоминаюlmего блока 10 и выхода. делителя 9 поступают на входй первого суммирующего запоминающего блока ll, по мере неремагничивания образца 3 суммарный сигнал отслеживается первым суммирующим запоминающим блоком 11 и в момент равенства нулю напряжен-. ности поля в блоке 8 управления формируется сигнал, поступающий иа управляющий вход первого суммирующего запоминающего блока ll на.выходе которого s этот момент времени () будет зарегистрировано значение пропорциональное остаточной индукции образца 3 о повышенной точностью.

Аналогичным образом осуществляется.выделение значения„.пропорционального коэрцетивной,GRTle .образ-. ца 3 .на .выходе второго суммирующего запоминающего блока 13, Сигналы, пропорциональные индукции и напряженности поля в образце 3, поступают иа входы умножителя 14, на выходе которого сигнал пропорционален произведению BxH(t), в момент достижения максимума произ1053028

16-Яl

Экстрематор 15 фиксирует момент времени появления максимального произведения В (t)x Н (t), пропорционального значению максимального энергетического. произведения ВвН „ра выходе:19 устройства, и характерных для этого момента времени парамет . ров В и Н на выходах 16 и 21 устd д ройства, Введение запоминающих блоков 10 и 12, суммирующих запоминающих блоков ll и 13 и делителя 9, а также подбор режимов данных блоков и делит т еля поэ воляет свести си стемати> ческую составляющую погрешности вследствие дрейфа интегрирующего усилителя 6 до сотых долей процента.

Использование предлагаемого устройства позволит повысить точность контроля параметров В„,Н в результате исключения систематической составляющей погрешности измерения, обусловленной дрейфом интегрирукщего усилителя 6, и увеличить число контролируемых параметров W(H), «Н<

10 Технический эффект от использования устройства обусловлен повышением точности контроля параметров образца и сокращением времени на обработку результатов регистрации для (5 выявления дополнительно контролируемых параметров, В 8865/43

Тираж 710 Подписное

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