Способ измерения удельных электромагнитных потерь в ферромагнетике

 

СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ В ФЕРРОМАГНЕТИКЕ , включающий воздействие на образец ферромагнетика низкочастотным синусоидальным магнитньм полем, о т л и ч а ю ц и и с я тем, что, с целью повьшения уточноети измерения , на образец дополнительно воздействуют высокочастотньм синусоидальным магцитным полем и измеряют среднее значение ЭДС индукции нечетной гармоники низкочастотного поля, по величине которой судят об удельных электромагнитных потерях, пропорциональных измеренному среднему значению ЭДС, при этом отношение частот низкочастотного SI и высокочастотного U) полей определяют нз соотношения i.i.gLy(,-.U.slV 9,П(Ь-1)Ч,(-1Г 5(ЬИ)Г . i- ) ИГ Sin( ( где (ftt+Vp - низкочастотное поле с частотой SI и начальной фа- . ЗОЙ i; (,) - высокочастотное поле с частотой U) и начальной фазой 4i; Н- - номер нечетной гармоники;; фазы 1/ и 4ji выбраны из условий ; (

СОЮЗ COBETCHHX

ОФ Л

РЕСПУБЛИН

0Ю (11)

АР 4 G Ol R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

FlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТЮ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! Д

1 (- 11 816(16-")Ч2» сОз(2ь-

Я 4 — — ((2е-11Ч <в (21) 3696515/24-21 (22) 31.01.84 (46) 23.11.85. Бвл. В 43 (71) Институт прикладной физики

АН БССР (72) Н.Н. Эацепнн (53) 62 1.317.44(088.8) (56) Электрические измерения. Под ред. А.В. Фремке, Л.: Энергия, 1973, с. 301-305.

Авторское свидетельство СССР

11 828!37, кл. G 01 R 31/26, 1978. (54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЬНЫХ . ЭЛЕКТРОИАГНИТНЫХ ПОТЕРЬ В ФЕРРОИАГНЕТНКЕ включающий воздействие на образец ферромагнетика низкочастотным сииусоидальным магнитным полем, отличающийс.я тем, что, с целью повышения гочиости измерения, на образец дополнительно воздействуют высокочастотным синусо» идальным магнитным полем и измеряют среднее значение ЭДС индукции нечет- ной гармоники низкочастотного поля, по величине которой судят об удельных электромагнитных потерях, пропорциональных измеренному среднему значению ЭДС, при этом отношение частот низкочастотного Q и высокочастотного у полей определяют иэ соотношения

Z — (23\-"1СО&И1 "

«а 1 м) И2 оп(2а-q) q i(-Ч cps (Zt-11 (2

) где H„sin (Йй+ ) — низкочастотное поле с частотой R и начальной фазой Ч2, H2sin (Мй+ Ч, ) — высокочастотное поле с частотой су и начальной фазой Ч1. я — номер нечетной гармоники;;

I фазы Ч„и Ч2 выбраны из условий

1193612

Тогда

11

Изобретение относится к, измерительной технике и может быть испольэонано при контроле качества ферромагнитных материалов и изделий.

Цель изобретения — повышение точности измерения путем исключения влияния формы кривой выходной ЭДС преобразователя и распределения индукции в образце на результаты измерения.

На чертеже предстанлена структурная схема устройстна, реализующего способ измерения удельных электромагнитных потерь н ферромагнетнке методом высших гармоник, . Устройство состоит из низкочастотного источника 1 синусоидального тока, высокочастотного источника 2 синусоидального тока, преобразователя 3, избирательного усилителя 4 нечетных гармоник и измерительного прибора 5. Выходы низкочастотного

1 и высокочастотного 2 источников синусоидального тока соединены с входами преобраэонателя 3, à его выход подключен к входу избирательного усилителя 4 нечетных гармоник, выход котороro соединен с входом измерительного прибора 5.

Способ осуществляют следующим образом, Испытуемый образец помещают в преобразователь 3, где на него воздействуют высокочастотным и низкочастотным магнитными полями.

Низкочастотный синусоидальный ток, протекая через намагничивающую обмотку преобразователя 3, перемагничивает материал образца до насыщения. Дополнительно, пропуская; ток высокочастотного источника 2 через намагничивакнцую обмотку преобразователя 3, воздействуют на материал высокочастотным синусоидальным полем.

При этом выбирают отношение частот из условия н„ вЂ” — (2.п-1) сО5 2К

l1 Н2

„n Z>.1Iq2i(-1) coS(Zn-1)К2 (1) 1)" " З. (ln-1) 2 С05 (,Ь-1) 92

1 где Н sinlt+ К ) - низкочастотное

1 2 поле возбуждения с частотой Я. и начальной фазой

К2

Н sin(hit+ 9 ) — высокочастотное .г 1 поле возбуждения с частотой ul u начальной фазой

5 К1

К„, 2 — начальные фазы, причем 2 К < — « (2n-l)4((—

1 Ij 4 2 2 э и — номер нечетной

1а гармоники, и по величине ЭДС вихревых токов нечетных гармоник низкочастотного поля судят о величине удельных потерь в ферромагнетнке.

15 Таким образом, на ферромагнетик ноздеистнуют однородным результирующим полем

Е; — Н з i n (м+, ) +Н „н in 9 t+ К ) (2)

Выходйая ЭДС проходного преобразо2О нателя 3 может быть записана .в виде

dB dB йНэ

f =wS — =wS — ° —o dt оДН dt (3)

Р где w — число витков измерительной катушки, 25 S — поперечное сечение. материала

0 образца.

ЮН1 cos (Ы 1МД+ И2 Я соф(Ю+К2) 1 %5 Ыд > зо 1+ы (Кс н2 ь т ф+ К„)+нМй зД (Ф) где B=parctg,е (НФН );

1 Ф Вг

35 В

Н 2 В,„

2 д= — В„„, Н вЂ” коэрцитивная сила ферроС магнетика

В и  — соответствующие остаточная ш и максимальная магнитные индукции.

Знак "минус" соответствует восходя4S щей, знак "плюс" .нисходящей ветви гистерезиса.

При выполнении условия компенсации, которое характеризуется равенством (1), среднее значение ЭДС преобразонателя для лю ой нечетной гар50 моники определяется как

Е =:й®5 Н 51в (an-1) 92+

2(-1) 4ВФНС

Zn-1 -„2 Н2

1 (-1) "ca5 (2 -1) Ч. ) (, ) В то же время величина 4В„Н пропорциональна удельным потерям, т.е.

3 1193612 среднее значение ЭДС любой нечетной. рения согтавляющие погрешности, обусгармоники пропорционально удельйым . ловленные влиянием формы кривой ЭДС потерям в ферромагнетике. Это поз- и неоднородностью распределения инволяет исключить из результата изме- дукции по длине образца.

Составитель С. Шумилишская

Редактор В. Яетраш Техред Т.Дубинчак Корректор В. Синицкая

Заказ 7312/49 Тирам 747 Подписное

ВНИИПИ 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