Устройство для измерения магнитных параметров магнитнотвердых материалов
1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее соленоид с импульсным источником питания, изме рительные преобразователи магнитной индукции и намагниченности, последовательно соединенные усилитель, интегратор и нуль-орган в двух соответствующих каналах измерения, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в каждый канал измерен 1Я введены суммирующие усилители, соединенные с выходами соответствующих интеграторов, блок памяти, подключенный к второму входу суммирующего усилителя второго канала, первый вход которого связан с. вторым входом суммирующего усилителя первого канала, фиксатор, переключатели , связывающие измерительный преобразователь магнитной индукции с входом усилителя первого канала, а измерительный преобразователь намагниченности - с входами усилителя второго канала и блока памяти, после довательно соединенные с суммирующими усилителями аналого-цифровые преобразователи и регистры, при этом вторые входы аналого-цифрового преобразователя и регистра второго канала соединены с выходом нуль-органа первого канала, вторым входом связанного с импульсным источником питас: ния, а вторые входы аналого-цифрового преобразователя и регистра первого канала соединены с выходим нуль-органа второго канала. (Z 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что измерительный преобразователь намагниченности (гашА выполнен в виде измерительного соленоида и двух последовательно соединенных компенсационных обмотокj рас положенных симметрично измерительном ; соленоиду, длина которого выбирается СП из соотношения Е ЗЕоер , гдебд; - длина испытуемого образца. ОН
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН
„„SU„„1117545 зло G01R3312
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЪ|ТИЙ (21) 3294081/18-21 (22) 26.05.81 (46) 07. 10.84. Бюл. К 37 (72) В.Г. Сергеев, И.В. Сильванский, В.А. Смирнов, B.Г. Тугарин, A.À. Б!ибаев и А.Я. !Цихин (53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Проблемы магнитных измерений и магнитоизмерительной аппаратуры. Тезисы докпадов Всесоюзного НТС от 18.4.72. Л., с. 134-!37. (54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ
МАГ!!ИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ
МАТЕРИАЛОВ„ содержащее соленоид с импульсным источником питания, измерительные преобразователи магнитной индукции и намагниченности, последовательно соединенные усилитель, интегратор и нуль-орган в двух соответствующих каналах измерения, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, в каждый канал измерения введены сум" мирующие усилители, соединенные с выходами соответствующих интеграторов, блок памяти, подключенный к второму входу суммирующего усилителя второго канала, первый вход которого связан с вторым входом суммирующего усилите" ля первого канала, фиксатор, переключатели, связывающие измерительный преобразователь магнитной индукции с входом усилителя первого канала, а измерительный преобразователь намагниченности - с входами усилителя второго канала и блока памяти, после довательно соединенные с суммирующими усилителями аналого-цифровые преобразователи и регистры, при этом вторые входы аналого-цифрового преобразователя и регистра второго канала соединены с выходом нуль-органа первсга канала, вторым входом связанного с импульсным источником питания, а вторые входы аналого-цифрово- ф го преобразователя и регистра первого канала соединены с выходпм нуль-органа второго канала.
2. Устройства по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что измерительный преобразователь намагниченности выполнен в виде измерительного соленоида и двух последовательно соеди- ь ненных компенсационных обмоток, расположенных симметрично измерительному а ) соленоиду, длина которого выбирается из соотношениЯ (3 5ЕадР, гдето — дли- „Р на испытуемого образца.
Сл
1117545
Ф ()gp где Ъ преовр.
Устройство работает следующим образом.
Испытуемый образец 3 МТМ, обладающий почти всегда начальной.(остаточной) намагниченностью, вносится в первичный измерительный компенсационный преобразователь 6 намагниченности размещенный в рабочем объеме соленоида. 1. Преобразователь 6 выполнен в виде обмотки 25 измерительного соленоида, крайние витки которой практически не имеют потокосцепления с полем образца, установленном в его геометрическом центре.-Это имеет место при длине измерительной обмотки соленоида P o<, равной 5 — 10 длин образца Говр .
Поэтому испытуемый образец 3 размещается в средней части измерительного преобразователя 6 так, чтобы нейтральные сечения преобразователя 1и образца совпадали. Измерение маг нитных параметров образца 3 МТИ осуще ствляется при перемагничивании его двухполярным импульсным магнитным по 25 лем, создаваемым в соленоиде 1 посредством источника 2.
Если отсутствует внешнее магнитное поле, то потокосцепление ви ков не охватывающих образец, пропорционально полю, наведенному образцом, 30 в результирующее готокосцепление, и соответственно ЭДС преобразователя
6 будет пропорциональны остаточной (начальной) намагниченности образца. 35
При изменении внешнего магчитного поля в преобразователе 6 будет наводиться помимо составляющей ЭДС, пропорциональной скорости изменения намагниченности образца, $ 3 jd4 сос- 40 тавляющая от изменения потокосцепления преобразователя с внешним магнитным полем. Эта составляющая ЭДС KQM пенсируется введением в преобразователь 6 вне эоны действия собственнсго 45 г;оля образца 3 компенсационных обмоток 26 и 27. Так как витки компенсационных обмоток 26 и 27 не сцеплены с полем образца, то ЭДС преобразователя 6 определяется только изменением нам-гниченности образца, т.е.
5 И овр
55 эффективное число витков преобразователя 6;
% — полное число витков преобразователя; иг о — соответственно длипреовр ны образца и преобразователя; площадь поперечного сечения образца.
ЭДС преобразователя 5 магнитной индукции образца — измерительной обмотки, размещенной в нейтральном сечении образца, определяется выражением
Разностный сигнал обеих обмоток с учетом числа витков преобразователя
61 и преобразователя 5 В пропорционален скорости изменения напряженности магнитного поля в образце 3
3 Н= В 1=1-"а îåpЯ Фвн-1 Й.
В исходном состоянии переключатели 7-1, 7-2 и 8 находятся в положении
"1", входы измерительных усилителей
9 и 1" закорочены на землю, блок
18 памяти (определения начальной намагниченности) соединен с измерительным преобразователем 6, а импульсный источник 2 подготовлен к разряду на соленоид 1.
При вводе образца 3 в измерительные преобразователи 5 и 6, размещенные в соленоиде 1, ЭДС, наводимая в преобразователе 6, подается на блок 18 памяти. Когда нейтральное сечение образца 3 займет положение, совпадающее с нейтральным сечением измерительного преобразователя .6, фиксатор 4 переводит переключатели
7-1, 7-2 и 8 в положение "11". Блок
18 памяти отсоединяется от измерительного преобразователя 63 и запоминает значение начальной намагниченности 3о обр"ýöà 3. Пресбразова. тели 5 и 6 подсоединяются соответственно к усилителям 9 и 15. Истсчник
2 разряжается на соленоид 1. Под воздействием переднего фронта импульса магнитного поля образец 3 перемагничи вается до 3 гпс, „, а под воздействием заднего фронта изменяет свое состояние ото„,,„.до значения остаточной индукции 3 „ . Сигналы преобразователей 5 и 6, усиленные усилителями 9 и 15, интегрируются интеграторами 10 и 16 соответственно. Сигналы с интеграторов 10 и 16 поступают на сум1117545
9 мирующий усилитель 11, выполняющий
Операцию вычисления значений напряженности магнитного поля H =  — Д в образце 3. Сигналы с интегратора 16 и блока 18 памяти поступают на суммирующий усилитель 17. На выходе усилителя 17 напряжение пропорционально намагниченности испытуемого образ ца. При Ц = О срабатывает нуль-орган
14 напряженности магнитного поля Р. 10
Значение намагниченности 3, соответствующее 1п, с суммирующего усилителя 17, преобразованное аналого-цифровым преобразователем 19 и цифровой код, заносится в регистр 20 15
Кроме того, нуль-орган 14 дает команду источнику 2 питания соленоида
1 на изменение полярности магнитного
ПОЛЯ °
При воздействии импульса магнитного поля противоположной полярности образец 3 размагничивается °
Когда намагниченность 3 образца уменьшается до нуля, срабатывает нуль-орган 21 и дает команду на занесение кода аналого-;ифрового преобразователя 12, пропорционального значению коэрцитнвной силы образца
H 3, в регистр 13. Происходит регистрация Н;1
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с достаточной точностью пересчитывать измеренные значения напряженности H внешнего поля и соответствующие значения индукции
6 в действительные значения И и о материала образца.
11! 7545 сол
О
1 2 0 +w1 б
1
ФК3 WKq ><8
Корректор И. Муска
Заказ 7213/29 Тираж 710 Подписное
ВННН1ТН Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель E. Данилина
Редактор П. Коссей Техред Т.Фанта
5 !
