Способ магнитной обработки ферромагнетика

 

Изобретенив может быть использовано при разработке автономной малогабаритной ударостойкой аппаратуры, использующей в качестве регистрирующих и запоминающих устройств магнит- . ные аналоговые запоминающие элементы на базе ленточных тороидальных нагнитопроводов с прямоугольной петлей гистерезиса. Способ магнитной обработки ферромагнетика (ФМ) заключается в следующем. На 4Ф1 последовательно воздействуют двумя прямоугольными и шyльcaми магнитного поля с одинаковой напряженностью, равной 2-10 коэрцитивным силам. При этом первый импульс намагничивает ФМ до состояния остаточной индукции, а второй размагничивает на величину 0,92-0,98 значения остаточной индукции. Способ имеет расширенные функциональные возможности за счет регистрации информации при действии ударной нагрузки. 3 ил., 1 табл. I (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU,» 1404992 А 1 (sg 4 G 01 R 33/02 .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4108346/24-21 (22) 25.08.86 (46) 23.06.88. Бюл. Ф 23 (72) А.С.Батурин, С.Ю.Моссаковский, Н.А.Хорошилов и М.Ж.Хайретдинов (53) 621.317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 355583, кл. G 01 R 33/02, 1969. на базе ленточных тороидальных магнитопроводов с прямоугольной петлей гистерезиса. Способ магнитной обработ ки ферромагнетика (ФМ) заключается в следующем. На ФМ последовательно воздействуют двумя прямоугольными импульсами магнитного поля с одинаковой напряженностью, равной 2-10 коэрцитивным силам. При этом первый импульс намагничивает ФМ до состоя— ния остаточной индукции, а второй размагничивает на величину 0,92-0,98 значения остаточной индукции. Способ имеет расширенные функциональные возможности за счет регистрации информации при действии ударной нагрузки.

3 ил., 1 табл. (54) СПОСОБ МАГНИТНОЙ ОБРАБОТКИ

ФЕРРОМАГНЕТИКА (57)Изобретение может быть использовано при разработке автономной малогабаритной ударостойкой аппаратуры, использующей в качестве регистрирующих и запоминающих устройств магнит,ные аналоговые запоминающие элементы

/ g р " (ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1404992

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано при разработке автономной малогабаритной ударостойкой àïïà5 ратуры, использующей в качестве реги— стрирующих и запоминающих устройств магнитные аналоговые запоминающие элементы, выполненные на базе ленточных тороидальных магнитопроводов с прямоугольной петлей гистерезиса, Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем регистрации информации при действии ударной нагрузки. 15

На фиг. 1 приведена зависимость магнитной инцукции В ферромагнетика от напряженности магнитного поля Н; на фиг. 2 - характеристика изменения магнитных состояний ферромагнетика от -B до +В„после воздействия удара; на фиг. 3 — функциональная схема записи и считывания заданного магнитного состояния ферромагнетика.

Способ осуществляют следующим об- 25 разом.

Перед ударам на обмотку считывания и записи ферромагнетика последовательно подают два прямоугольных импульса напряжения. Первый импульс поступает на обмотку. считывания, в результате чего ферромагнетик намагничивается в состояние -В, а после окончания импульса считывания в ферромагнетике устанавливается остаточная индукция -В„, обусловленная обратимыми процессами после насыщения ферромагнетика. Вторым импульсом, поступающим на обмотку записи, ферромагнетик размагничивают до величины †(0,92-0,98)В„ (точка а, фиг.1 и 2).

Данное магнитное состояние ферромагнетика по результатам многократных экспериментов является наиболее устойчивым к ударным нагрузкам, так как изменение индукции в указанном диапазоне минимально. Импульсы намагничивания и размагничивания создают в ферромагнетике магнитное поле напряженностью Н=(2-10)Hc, где Hc — коэрцитивная сила. Ю

Пример, Влия ни е оди ноч ного удара на магнитное состояние магнитных сердечников изучают на маятниковой баллистической установке, позволя ющей с о зда ват ь один оч ные удар ы дли- S5 тельностью 250 мкс и величиной ускорения 50000 м/с . Функциональная схема уста нов к и для э ксп ериментальног о исследования магнитного состояния маг нит ных с ерд еч ни ков при Bo зд ействии удара прив ед ена на фиг. 3. Исследованиям подвергают металлические лент оч ные с ерд еч ники и з спла ва 34НКМП0,02, намотанные на катушечный каркас.

Параметры сердечника: коэрцитивная сила Н 16 А/м; остаточная индукция В,, 1,45 М; коэффициент прямоугольности )0,9; количество витков ленты 20; ширина ленты 4 мм; толщина ленты 20 мкм; площадь поперечного сечения магнитопровода S=1,6 ° 10 м2, — б внутренний диаметр магнитопровода

5,2 мм.

Сердечник снабжен двумя обмотками: записи W =100 и считывания W =200.

Исследуемые сердечники помещают в небольшие металлические блоки, герметизированные жестким компаундом (пенопластом), и крепят на наковальне баллистической установки.

Устойчивость магнитного состояния сердечников к удару определяют с помощью импульсов считывания, длительность которых пропорциональна магнитной индукции сердечника.

Действительно, при считывании прямоугольным импульсом напряжения

U =const, магнитная индукция В„ сердечника однозначно связана с длительностью считывания ñ выражением

WcS с= — -В =KВ

П и

I где К вЂ” постоянный коэффициент.

За. критерий оценки ударостойкости магнитных состояний принимают изменение длительности импульса считывания после воздействия удара на сердечник 4 = - Ьу, где о и ь — длительность импульсов 3 считывания до и после удара.

Испытания проводят следующим образом.

Перед ударом с помощью устройства считывания сердечник намагничивается в состояние -В . Далее производят намагничивание сердечника прямоугольным импульсом с постоянной длительностью 200 мкс. Уровень намагничивания сердечника устанавливался изменением амплитуды импульса записи, поступающего в обмотку записи от генератора. Величина поля записи находится в диапазоне 30 — 160 А/м, что соответствует 2-10 коэрцитивным силам.

14 04 99

Контроль тока I через обмотку записи W производится с помощью осциллографа 1 на резисторе R=10 Ом. Напряженност ь поля записи определя ется

5 из выражения

1з1 э

Н

3 1 где 1 — средняя длина силовой линии ма r нит о пров ода . 10

После установки заданного магнитного состояния обмотки W> и И сердечника отключаются от аппаратуры записи .и считывания. После удара при отключенной обмотке записи производится считывание, т. е. определяется время намагничивания сердечника из за.данного исходного состояния Вп в состояние индукции насьпцения — В

Схема считывания, обеспечивающая измерение времени считывания (фиг.3) содержит транаистор Т, генератор 2 импульсов, детектор 3 насьпцения, реагирующий на резкое изменение тока 25 через обмотку считывания, статический триггер 4, счетчик 5 импульсов, ключ 6.

ЭО

Способ магнитной обработки ферромагнетика, выполненного из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, включающий намагничивание его разнополярными импульсами магнитного поля, 40 отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем регистрации информации при действии удар ой нагрузки, на ферромагнетик последовательно воздействуют двумя прямоугольными импульсами магнитного поля с одинаковой напряженностью, равной 2-10 коэрцитивным силам, причем первым импульсом ферромагнетик намагничивают в состояние остаточной индукции, а вторым размагничивают на величину

0,92-0,98 значения остаточной индукции.

Считывание магнитной индукции в сердечнике производится при постоянном напряжении путем преобразования потока непосредственно во временной интервал. По команде "Пуск" включается триггер 4, который одновременно открывает транзистор Т и ключ 6. Коллекторный ток транзистора, протекая по обмотке И, перемагничивает сердечник из данного состояния Вп в состояние насыщения — В . В момент насьпцения сердечника, который характеризуетвя резким изменением тока считывания через обмотку Ы, срабатывает детектор насыщения 3, выполненный, например, на туннельном диоде. Сигнал с детектора насьпцения возвращает триггер в исходное состояние, который снимает напряжение с базы транзистора и ключа 4. Таким. образом, на входе транзистора и ключа формируется импульс считывания. Ключ, открываясь на время считывания с, пропускает импульсы с генератора 2 фиксированной

2 4 частоты f=10 ИГц. На счетчике 5 регистрируется число импульсов

И=о f.

В таблице приведены отклонения магнитных состояний сердечников после ! воздействия удара на уровнях намагничивания -В и в диапазоне -(0,920,98)В .

Как видно иэ таблицы, для магнитных состояний сердечника в диапазоне от -0,92 В„до -0,98В„относительная погрешность не превышает tX а для магнитного состояния -В„, которое обычно используется в магнитных аналоговых запоминающих элементах как исходное состояние перед записью, погрешность от удара в 25-40 раз больше.

Кривая изменения магнитных состояний на разных уровнях намагничивания от -В„до +В„(фиг. 2) пересекает ось абсцисс в одной точке а, которая по результатам многократных экспериментов лежит в диапазоне — (0,920,98)B» т.е. данное состояние ферромагнетика, выполненного из материала с прямоугольной петлей гистерезиса, . является устойчивым к ударным нагрузкам. После испытаний в сердечниках не обнаружено необратимых изменений магнитных характеристик..

Формула и зобр ет ения

1404992 (-(0,92-0,98)В„ 0,4. 0,8

0,3

0;7

0,3

0,3

30,9

17,7

9,9

20,0

-В

1 1,8

8,1

Магнитное сос- Отклонение, Х, магнитного состояния сердечника

t404992

Составитель А.Дивеев

Редактор В. Петраш Техред М.Дидык Корректор В. Гирняк

Заказ 3100/50

Тираж 772 Подпис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1)3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

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