Устройство для измерения остаточной индукции постоянных магнитов

 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для производственного контроля постоянных магнитов сложной формы в неполностью замкнутой магнитной системе. Цель изобретения - повышение точности устройства за счет исключения отрицательного влияния размагничивающего поля и непостоянства сечения испытуемого магнита 1 на результат измерения. Устройство содержит намагничивающие катушки 2, источник 3 намагничьшающего тока, первую измерительную катушку 4, интегратор 5, компаратор 6, блок 7 регистрации, распределитель 8 импульсов , аттенюатор 9 и интегратор 10, образующие второй интегратор вторую измерительную катушку 11, магнитомягкий шунт 12, немагнитную прокладку 13 и магнитопропод 14. Измерение остаточной индукции производится в момент равенства выходных сигналов интеграторов 5 и 10. 2 ил. Л О) о: ел 00 4 а

сОюз сОВетсних

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН D 4 G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБР1.:тениям и ОтнРытиям

rlpH rHHT CcCP (21) 4185705/24-21 (22) 26.01.87 (46) 15,03.89. Бюл, М- 10 (71) Львовский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) А.И,Шегедин и В.В.Мудрицкий (53) 621.317.44(088.8) (56) Андриевский E.À. Измерение параметров постоянных магнитов. Киев:

Техника, 1977, с. 37-41, Постоянные магниты. Справочник./

Под ред. Ю.M.Ïÿòèíà, Энергия, 1980, с. 468-469. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИИ ПОСТОЯННЬБ МАГНИТОВ (57) Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для производственного контроля постоянных магнитов сложной

„„SU„„ ll 465846 А 1 формы в неполностью замкнутой магнитной системе. Цель изобретения повышение точности устройства за счет исключения отрицательного влияния размагничивающего поля и непостоянства сечения испытуемого магнита

1 на ре зуль та т измерения . Ус т ройс тв о содержит нама г ннч ив ающие к а тушки 2, источник 3 намагничивающего тока, первую измерительную катушку

4, интегратор 5, компаратор 6, блок

7 регистрации, распределитель 8 импульсов, аттенюатор 9 и интегратор

10, образующие второй интегратор вторую измерительную катушку 11, магнитомягкий шунт 12, немагнитную прокладку 13 и магнитопровод 14.

Измерение остаточной индукции производится в момент равенства выходных сигналов интеграторов 5 и 10. 2 ил.

1465846

Изобретение. относится к магнитиьм измерениям и может быть использовано для производственного контроля постоянных магнитов сложной фор5 мы в неполностью замкнутой магнитной системе.

Цель изобретения - повышение точности устройства путем исключения отрицательного влияния размагничи- )О вающего поля и непостоянства сечения, испытуемого магнита на результат ! измерения.

На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; 15 ! на фиг. 2 — временная диаграмма работы распределигеля импульсов.

Устройство для измерения остаточной индукции магнита 1 содержит неполностью замкнутую магнитную систе- 20 му с намагничивающими катушками 2, реверсивный источник 3 намагничиваю- щего тока, измерительную катушку 4, первый интегратор 5, компаратор 6, блок 7 регистрации, распределитель 8 25 импульсов, второй иыгегратор в виде аттенюатора 9 и интегрирующего уси;лителя 10, BTopyio измерительную ка( тушку 11,,магнитомягкий шунт 12 и немагнитную прокладку 13, В устрой- 30 стве испытуемый постоянный магнит 1 помещен в рабочее пространство неполностью замкнутой магнитной системы, содержащее намагничивающие катушки 2, шунт 12, прокладку 13 и 35 магнитопровод 14. На испытуемом пос, тоянном магните 1, в его нейтральном

; сечении, установлена измерительная катушка 4, подключенная к входу интегратора 5. Катушки 4 и 11, аттеню" go атор 9, интегратор 5 и усилитель )О образуют датчик индукции, Катушки 2 расположены на магнитопроводе 14.

Аттенюатор 9 и интегрирующий усилитель 10 образуют интегратор 15. 45

Устройство работает следующим образом.

Размагниченный испытуемый постоянный магнит 1 устанавливают в немагнитную прокладку 13 и помещают их в полость шунта 12, который устанавливают в рабочее пространство неполностью замкнутой магнитной системы между катушками 2. Перед проведением измерений коэффициент преобразования. аттенюатора 9 устанавливают равным

8oV

К„= - —,а, Sa) а где S — площадь нейтрального сече о ния испытуемого постоянного магнита 1

Ъ) — количество витков измерительной катушки 4;

S8 — площадь сечения испытуемого постоянного магнита в месте размещения измерительной катушки 1 1; — количество витков измериа тельной катушки 1) .

Уровень входного сигнала усилителя 10 приводится к уровню входного сигнала интегратора 5 при одинаковой скорости изменения индукции в испытуемом постоянном магните.

Перед включением тока источника 3 выходные напряжения интеграторов 5 и 10 равны нулю. На выходе компаратора б, к входам которого подводятся выходные напряжения интегратора

5 и усилителя 10, устанавливается высокий уровень напряжения. Выходное напряжение компаратора б переключает цифровой распределитель 8, на первом выходе которого формируется короткий импульс напряжения, сбрасывающий и запускающий интегратор 5 и усилитель 10.

Испытуемый постоянный магнит 1 намагничивается в зазоре магнитной системы до состояния насыщения. В последующем процессе ослабления магнитного поля достигают состояние остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1. Выходное напряжение интегратора 5 при этом вновь равно выходному напряжению усилителя 10 так как значения индукции в плоскостях, охваченных измерительными катушками 4 и 11, имеют одинаковое значение, равное значению остаточной индукции материала истыпуемого постоянного магнита 1. На выходе компаратора 6 устанавливается высокий уровень напряжения, который приводит к второму переключению распределителя 8, На первом выходе распределителя 8 повторно формируется импульс напряжения, устанавливающий интегратор 5 и усилитель 1О в нулевое состояние и запускающий их в режим интегрирования, Дальнейшим перемагничиванием испытуемого постоянного магнита 1 по предельной петле магнитного гистерезиса получают состояние остаточной индукции материала испытуемого постоянного магнита 1 с

1465846

40

М„78„-Ц„, = 09 (3) 45

50 где ̄— мС противоположным направлением намагниченности. При этом выходные напряжения интегратора 5 и усилителя 10 равны, на выходе компаратора 6 уста-, навливается высокий уровень напряжения, который приводит к третьему переключению распределителя 8, на втором выходе которого формируется импульс напряжения, включающий блок 7режим регистрации выходного напряжения интегратора 5, которое пропорционально остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1. Значение остатбчной индукции испытуемого магнита 1 определяется согласно выраже нию

B„ г 2SО 11 где А — значение величины, отсчитываемое блоком 7, Форму и размеры шунта 12 получают при построении картины поля намагниченности испытуемого постоянного магнита 1, помещенного в рабочее пространство магнитной системы, Построе.— ния выполняют с соблюдением условия одинаковой суммарной длины каждой силовойлинии, пересекающей постоянный . магнит 1 в немагнитных промежутках. HeMarнитная прокладка 13 заполняет пространство между испытуемым постоянным магнитом 1.и шунтом

12. Ее назначение — жестко зафиксировать немагнитный промежуток между испытуемым постоянным магнитом 1 и шунтом 12. При этом постоянный магнит 1, имеющий сложную форму, находится в состоянии остаточной индукции в неполностью замкнутой магнит.ной системе, когда магнитное напряжение между полюсными поверхностями постоянного магнита 1 отсутствует.

Это условие выполняется при остаточная намагниченность испытуемдго постоянного магнита 1; общая длина силовой линии в воздушных промежутках магнитной системы; магнитное напряжение между полюсами магнитной системы.

Из уравнения (3) следует, что магнитное напряжение между полюсамимагнитной системы I M должно быть равно падению магнитного напряжения на воздушном промежутке при условии, что напряженность магнитного поля н ноэдушном промежутке численно равна остаточной намагниченности испытуемого постоянного магнита.

Вследствие того, что полюсы магнитной системы выполнены иэ мягнитомягкого материала и являются экнипотенциальными поверхностями, магнитное напряжение, приложенное к рабочему объему магнитной системы, для всех силовых линий умеет одинаковое значение, Для ныполнения уравнения (3) необходимо чтобы суммяторная длина силовой линии н немагнитных промежутках магнитной системы была одинаковой для всех силовых линий, пересекающих испытуемый постоянный магнит 1. Это достигается установкой шунта 12, выполненного из магнитомягкого материала. Если в магнитной системе выполняется уравнение (3), то состояние остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1, имеющего сложную форму, определяется по одинаковым значениям измеренной индукции н их нейтральном сечении и в объеме возле полюса, так как одинаковые значения индукции но всем объеме магнита 1, находящегося в неполностью замкнутой магнитной системе, возможны только н состоянии остаточной индукции. В других состояниях поле в объеме магнита 1 неоднородно. Появление магнитного напряжения на полюсных поверхностях, создаваемого наМагниченностью постоянного магнита 1, приводит к поян" лению потока рассеивания с боковой поверхности, замыкающегося через шунт 12, а приложенное магнитное напряжение, создаваемое м,д.с. магнитной системы. приводит к появлению потока рассеивания, замыкающегося

На полюсы магнитной системы.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью зафиксировать состояние остаточной индукции испытуемого магнита независимо от его формы.

Формула изобретения

1. Устройство для измерения оста" точной индукции постоянных магнитов, содержащее источник намагничивающего тока, подключенный к намягничивающим катушкам магнитной системы, датчик индукции, компаратор и блок регист- .

1465846 регистрации, информационный вход которого соединен с выходом первого интегратора.

Составитель С,Шумилишская

Техред Л. Олиш ык

Редактор С.Лисина

Корректор С,Черни

Заказ 943/48 Тираж 711 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета ло изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент"„ г.Ужгород, ун. Гагарина, 101 рации, о т л н ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено распределителем импульсов, а датчик индукции выполнен в . виде двух измерительных катушек, расположенных в центральной части межполосного зазора и у полюса магнитной системы и подключенных к входам первого и второго интеграторов, 10 причем выходы интеграторов соединены с входами компаратора, выход которого соединен с входом распределения импульсов, первый и второй выходы которого соединены соответственно с 1Б объединенными входами сброса интеграторов и входом синхронизации блока

2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй интегратор выполнен в виде последовательно соединенных аттенюатора и интегрирующего усилителя, а магнитная система выполнена в виде магнитопровода, на котором размещены две соосные намагничивающие катушки немагнитной прокладки, расположенной между намагничивающими катушками, и магнитомягкого шунта, размещенного на поверхности немагнитной прокладки.