Способ контроля качества магнитного материала

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (511 4 G 01 N 22/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

:Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3823400/24-09 (22) 11.12.84 (46) 15.10.86.Бюл. Р 38 (72) В.B.Ñèäîðèí и Ю.В.Сидорин (53) 621.317.39(088.8) (56) Система государственных испы таний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. ГОСТ 16504-81.

Авторское свидетельство СССР

N- 767627,кл . G 01 R 31/26, 1977. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА (57) Изобретение относится к технике радиоизмерений. Цель изобретения— повышение достоверности контроля магнитного (М) материала произвольной

ÄÄSUÄÄ 1264049 А t формы и площади поверхности. Устр-во содержит СВЧ-генератор 1 зондирующего сигнала, перестраиваемый по частоте блоком 2 перестройки, развязывающий эл-т 3, направленный ответвитель

4, волномер 5, поглощающую нагрузку

6, волноводный тройник 7, регулируемые аттенюатор 8 и фазовращатель 9, lk ферритовыи циркулятор 10, двухканальный волноводный коммутатор 11, блок

12 измерения потерь, блок 13 измерения фазы, блок 14 измерения КСВ, приемно-излучающий волноводный зонд 15, М материал 16, M систему 17 с регулируемой напряженностью создаваемого

М поля, источник 18 питания М систе" мы, регулятор 19 напряженности M no1 ля, создаваемого М системой, измеритель 20 напряженности М поля,,выклю— чатель 21, подвижный стол 22, механизм 23 перемещения стола, блок 24 выработки команд перемещения стола, счетно-решающий блок (СРБ) 25. .Вся совокупность показаTåiiåé Kàчеcòâà структур М материалов определяются

264049

СРБ 25 с учетом информации, введенной в программу вычисления и управления черс з б.iois 24 механизмом 23.

Полученные значения покаэате.гей ка— честна сравниiiëþòñÿ с базовыми значениями, введенными I» блок памяти

СВБ 25. 1 ил.

Изобретение относится к технике радиоиэмерений и может использовать— ся для опр еделения уро вня ка че с тва структур магнитных материалов смешанным методом, основанном на одновременном использовании единичных и комплексных показателей качества, оп— ределяемых, в свою очередь, измерительным методом.

Цель изобретения — повышение достоверности контроля магнитного мяте— риала произвольной формы и площади поверхности.

На чертеже приведена структурная электрическая схема устройс",ва, pea— лизующего crîсоб определения качества магнитного материала.

Устройство содержит СВЧ-генератор

1 зондирующего сигнала, перестраиваемый по частоте с помошью блока 2 перестройки, развязываюший элемент 3, направленный ответвитель 4, волномер 5, оконечную поглощающую нагрузку 6, волноводный тройник 7, регу— лируемые аттенюатор 8 и фазовращатель 9, ферритовый циркулятор 10, двухканальный волноводный коммутатор

11, блок 12 измерения потерь, блок

13 измерения фазы, блок 14 измерения коэффициента стоячей волны по напряжения (К 0), приемно-излучающий волноводный зонд 15, магнитный материал

16, магнитную. систему 17 с регулируемой напряженностью создаваемого магнитного поля, источник 18 питания магнитной системы, регулятор 19 напряженности магнитного поля, созда— ваемого магнитной системой, измеритель 20 напряженности магнитного поля, выключатель 21, подвижный стол

22, механизм 23 перемещения (привод) стола, блок 24 выработки команд перемещения стел» и счетно-решающий блок 25 .

Способ определения качества маг нитных материа:inis реализуется сле—

5 дующим образом.

Зондирующий сигнал поступает от

СВЧ-генератоэа 1, перестраиваемого по частоте с помощью блока 2, через развязываюший элемент 3, в частности ферритовый вентиль, на направленный ответвитель 4, к одному из выходных плеч которого в ответвленном канале подключена согласованная нагрузка 6, а к другому — волномер 5, с помощью которого измеряют длину волны зондирующего си| нала. Выход на— правленного ответвителя 4 соединеH с входом волноводного I ðîéïiiêû (трехдецибельного ответя. теля) 7, к выходам которого IIoEIKiïî :s:.ны опорный и измерительный каналы. Вь. .o7 опорного канала, содержа ций регулируемые аттенюатор 8 и фазоврашазель 9, подключается двухканальным вс..шоводным коммутатором 11 либо к входу олока

12, либо к входу блока !3, Из ".åðèтельный канал содержит ферри говый циркулятор 10, к одному выходному плечу которого подключен блок 14 измерения К, 0, и волноводный пРиемноизлучающий зонд 15, а к другому вход двухканального волноводного ком— мутатора 11, посредством которого измерительныи канал соединяется с BTQ рыми входами б:гока 12 и фазового сдвига 13 в алисимости т вида измеряемого параметра.

Излучающее отьерстие волноводного

40 приемно-излучающего зопда 15 закорачивается исследуемым м11нитным мате— риалом 16.

1264049

Изменяя длину волны зондирующего сигнала и измеряя с помощью блока 14 коэффициент стоячей волны по направлению в волноводном тракте, добиваются минимального его значения. Изме- 5 ряют длину волны зондирующего сигнала, соответствующую минимуму К U, ст с помощью волномера 5. По измеренной длине волны определяют толщину слоя магнитного материала 16, либо решением известного уравнения или(и) сравнением с эталонными образцами.

Дважды прошедший MQI HHTHbtH материал 16 зондирующий сигнал в результате отражения от проводящего основа- <5 ния — полюсного наконечника электромагнита и содержащий вследствие этого информацию о параметрах магнитного материала 16, поступает через ферритовый циркулятор 10 на двухка- 2б нальный волноводный коммутатор 11, с помощью которого он затем направляется либо на блок 12, либо на блок 13.

Коммутатором 11 переведя устройство в режим измерения потерь сигнала, из- 2 меняют напряженность намагничивающего исследуемым магнитный материал 16 магнитного поля, регулируя величину тока в обмотке электромагнита регулятором 19 (реостатом) до наступления 30 резонансного поглощения энергии зондирующих электромагнитных волн в слое магнитного материала 16. Наступление резонанса регистрируется по достижению максимальной величины потерь

35 энергии. Величину резонансных потерь при этом определяют с помощью блока

12, выполненного, в частности, в виде измерителя отношений двух сигналов — опорного и измерительного. 40

Предварительно каналы выравниваются по фазе и амплитуде с помощью фазовращателя 9 и регулируемого аттенюатора 8 в опорном канале.

Напряженность магнитного поля, 45 создаваемого магнитной системой 17, в месте расположения исследуемой структуры определяют, в частности, с помощью измерителя тока в обмотке электромагнита, проградуированного в о единицах измерения напряженности магнитного поля. Измерив напряженность резонансного значения магнитного поля, затем последовательно с помощью регулятора 19 увеличивают и уменьшают его величину до получения потерь энергии в слое магнитного материала по величине, вдвое меньших резонансных, и определяют ширину линии резонансного поглощения исследуемого магнитного материала. По измеренным величине потерь и толщине слоя магнитного материала при известных напряженности магнитного поля и частоте зондирующего сигнала по известным выражениям определяют намагниченность технического насыщЕния,, резонансную частоту и компоненты тен-. зора магнитной проницаемости слоя магнитного материала. Затем, установив регулятором 19 напряженность магнитного поля электромагнита по величине, далекую от резонансного значения (в области слабых полей), коммутатором ll переводят устройство в режим измерения фазового сдвига между сигналом в опорном и измерительном каналах. Измеряют суммарный фазовый сдвиг Г с помощью блока 13.

Уменьшая напряженность магнитного поля электромагнита до нуля, измеряют величину фазового сдвига а Ч, обусловленного только диэлектрическими свойствами структуры. Определяют значение диэлектрической проницаемости магнитного материала, соответствующее данной частоте зондирующего сигнала.

Таким образом, определяют параметры структуры в каждой из исследуемых областей. Вычисление значений параметров осуществляется с помощью счетно-решающего устройства, в частности электронно-вычислительной машины.

Переместив магнитный материал 16 относителЬно приемно-излучающего волноводного зонда 15 вместе с подвижным столом 22 с помощью механизма

23, определяют значение параметров в других областях магнитного материала

16. Перемещение подвижного стола 22 вместе сЬ структурой осуществляется по командам, вырабатываемым блоком

24 в соответствии с управляющей программой, введенной в память счетнорешающего блока 25.

Вся совокупность показателей качества структур магнитных материалов, включая значения толщины слоя магнитного материала, электромагнитные параметры, средние их значения и разброс по площади структуры относительно среднего значения, определяются счетно-решающим устройством с учетом

1264049

f0 изобретения

Формула

Составитель P.Êóçíåöîâà

Техред Л.Олейник Корректор M.Самборская

Редактор Н.Киштулинец

Заказ 5553/43 Тираж 778 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие,r.Ужгород,ул.Проектная,4

3 информации о координатах контролируемых областей структуры, введенных в программу вычисления и управления ч рез блок 24 механизмом 23.

После этого полученные значения показателей качества исследуемой структуры сравниваются с базовыми значениями, введенными в блок памяти счетно-решающего блока 25, и по результатам сравнения делается вывод об уровне качества, исходя из установленных в каждом конкретном случае критериев.

Способ контроля качества магнитного материала, включающий облучение магнитного материала. электромагнитным излучением и намагничивание >0 магнитным полем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля магнитного материала произвольной формы и площади поверхности, магнитный материал размещают на проводящей поверхности, намагничивание осуществляют в направлении, перпендикулярном поверхности магнитного материала, измеряют длину волны электромагнитного излучения, соответствующую минимальному значению отраженного сигнала, при произвольных значениях длины волны электромагнитного излучения измеряют величины фазового сдвига и потерь сигнала, отраженного от различных участков магнитного материала при отсутствии магнитного поля, при воздействии магнитного поля, величйна которого соответствует резонансному значению, и воздействии магнитного поля, величина которого отлична от резонансного, по измеренным величинам вычисляют толщину магнитного материала, частоту гиромагнитного резонанса, ширину линии резонансного поглощения, намагниченность технического насыщения, компоненты тензора магнитной проницаемости и частотную зависимость диэлектрической проницаемости и компонент тензора магнитной проницаемости, по которым путем сравнения с эталонным определяют качество магнитного материала.