Способ определения центрального коэффициента размагничивания ферромагнитных цилиндров

 

Изобретение относится к области магнитных измерений ,в частности, к способам определения центрального коэффициента размагничивания в постоянном магнитном поле, и может быть использовано для определения центрального коэффициента размагничивания цилиндрических ферромагнитных тел при неразрушающем контроле. Целью изобретения является повышение точности определения центрального коэффициента размагничивания ферромагнитных цилиндров за счет усреднения локальных неоднородностей материала. По способу измеряют средние намагниченности М<SB POS="POST">оа</SB>, М<SB POS="POST">аб</SB>, М<SB POS="POST">бк</SB> на трех смежных участках ОХ<SB POS="POST">а</SB>, Х<SB POS="POST">а</SB>Х<SB POS="POST">б</SB> и Х<SB POS="POST">бк</SB> испытуемого цилиндра 1, начало первого из которых совпадает с центром цилиндра 1, конец третьего совпадает с концом цилиндра 1, а центральный коэффициент размагничивания находят из соотношений, данных в описании. Средние намагниченности измеряются обмоткой 2, а постоянное поле создается соленоидом 3. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУ6ЛИН (19) (11) (51) 4 G 01 R 33/12

ГF.""0M".! ß

E "ÁË,10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗО6РЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4302903/24-21 (22) 08.09.87 (46) 07.07.89. Бюл. )) 25 (72) В.С.Зверев (53) 621.317.44 (088.8) (56) Чечерников В.И. Магнитные измерения, МГУ, 1969, с. 81-83.

Авторское свидетельство СССР

Р 1195313, кл, G Ol R 33/12, 1984. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО КОЭФФИЦИЕНТА РАЗМАГНИЧИВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЦИЛИНДРОВ (57) Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к способам определения центрального коэффициента размагничивания в постоянном магнитном поле, и может быть использовано для определения центрального коэффициента размагничивания

2 цилиндрических ферромагнитных тел при неразрущающем контроле. Целью изобретения является повьппение точности определения центрального коэффициента размагничивания ферромагнитных цилиндров за счет усреднения локальных неоднородностей материала.

По способу измеряют средние намагниченности М д, Мд, Мд„ на трех смежных участках ОХ((, ХаХ и Хб„ испытуемого цилиндра (1), начало первого из которых совпадает с центром цилиндра 1, конец третьего совпадает с концом цилиндра 1 а центральный коэффициент размагничивания находят из соотношений, данных в описании. Средние намагниченностИ измеряются обмоткой 2, а постоянное поле создается соленоидом 3. 1 ил .

1492327

2х где Х

С ъ Х2

Х вЂ” — Х

3 XI

Х -Х

2 Л

Xú» Х3

Сл !

Г б

Х

5 х- x„

Х, 5 5

С X9-Xf

» «вЂ” е

5 Х вЂ” х, (3) Б б

С Х - Xo

S Хл - Ха (5) 5

-X6

"а

М. 3 (6) 50

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к способам определения центрального коэффициента размагничивания в постоянном магнитном поле, и может быть использовано для определения центрального коэффициента размагничивания цилиндрических ферромагнитных тел при неразрулающем контроле.

Целью изобретения является повьппение точности определения центрального коэффициента размагничивания Ферромагнитных цилиндров за счет усреднения локальных неоднородностей материала.

На чертеже показано устройство для определения центрального коэффициента размагничивания испытуемого

Ферромагнитного цилиндра (образца).

Устройство содержит измерительную обмотку 2 с отводами в точках О Хя

Х, К, соленоид 3 для создания магнитного поля, На образец 1 равномерно наносится обмотка 2 с отводами в точках

О, Х <, Хл,К. Измерение намагниченности производится стандартными ме- 30 тодами на участках О, За; Xq, Х ;

Х, I к которым подключается измерительный прибор ° Соленоид 3 служит для создания магнитного поля. Сигнал, снимаемый с каждого участка, будет 35 пропорционален среднему значению намагниченности на этом участке, так как напряжение сигнала, несущее инФормацию о намагниченности на этом участке, равно сумме напряжений с 40 каждого витка, а коэффициент пропорциональности, связывающий напряжение на обмотке и намагниченность образца обратно пропорционален числу витков.

Центральный коэффициент размаг- 45 ничийания И рассчитывается по формуле

N = - - (I + с,(71n23 — 3) + са7

1 л где С< и С g — коэффициенты, зависящие от геометрии и магнитных свойств образца.

Эти коэффициенты характеризуют распределение намагниченности по длине образца, т.е.

-> — = 1 — С, Х вЂ” С,X4,,(2)

No относительная координата; х — абсолютная, отсчитываемая от центра образца вдоль оси в единицах длины, В общем случае средняя намагниченность на каком-либо участке Хл, Х2 может быть определена по общей формуле из высшей математики:

-" x

Х<

m (— -"- ах. î Х вЂ” X, М, Х<

Так как распределение намагниченности описывается формулой (2), то:

М Xq

Х<Х 1 2 I (1-С Х -С Х )dx-Мo X

Подставив в общую формулу (3) конкретные намагниченности и координаты, получаем: — - - Х вЂ” — - - Х (4)

М С с . С<

Мф 3 5

N Сл Хс-Ха

» zg

RO 3 х -Х

Разделив (5) на (4) и (6) на 5), получаем

С< 2 С<э м „-

Сл Хв Х

- М 1 - — Х- --8-— : — а3 Хл — Х, I 492327 6 ально измеряютсн — средние намагниченности; локальные неоднородности усредняются и в меньшей степени окаэыва5 ют влияние на конечньп» результат; нет необходимости наносить обмотку в строго определенном месте, а координаты границ участков можно измерять точно после нанесения обмотки, при этом месторасположение этих границы может быть любое, 3 — Лг --"-»-=да 1

5 Хб-Х, 3»

С» Х -Х, 3 Хб — X„

Мд, (1

5 Б

ХЛ х 1 — - — — -1= М d f i

Xd-Х, 1-X

С i -Х

С»

После простейших преобразований из формул (7) и (В) вытекают окончательные формулы (9) и (10). Решая уравнения (9) и (10) совместно, получаем значения С, и С . Подставив их в формулу (1), получим искомое значение N, 5 5

Хд- Ха (Я

Х4-Ха

Са Хя- Х

9 (я я

5 "Хб — Ха

С

Мб - М 4 - -- а з

К- Хс

М04 — — — + ) а К Хб

К-Х

-М4= — — ) =О, К-Х4

35 (in) где Моа, Маб, МỠ— измеренные значения средних намагниченностей на участках, ограниченных точками с отно0;

Х4 — Х, хб — Ха

1-й участок — О,ха;

2-й участок — Ха, Х4, 3-й участок - Х4,К, Измерение средних намагниченностей и соответствующие вычисления могут быть произведены в предлагаемом способе с большей точностью и достоверностью, чем измерения и вычисления в известном способе по следунщим причинам: в формулах (9) и (10) используются именно те величины, которые ре3 1 — Хб 5 1 — Хб

М,Я - М вЂ” - - (М бХ

С 4

oo а а

Х - Х з ь

С 4 oo, — - — - — ) — — — (М

Х

Хб- Х, 5 аб»»

-М вЂ” — - — — )=О

Ха — Х

Оа Х Ха в (9) сительньачи координатами: причем точка 0 соответствует центру образца, а точка К вЂ” концу.

Формула изобретения

Способ определения центрального коэффициента размагничивания ферромагнитных цилиндров, включающий измерение длины и диаметра цилиндра, измерение намагниченности цилиндра, отличающий с я тем, что, с целью повышения точности, производят измерение средней намагниченности на трех смежных участках ци25 линдра, начало первого иэ которых совпадает с центром цилиндра, конец третьего совпадает с концом цилиндра, а центральный коэффициент размагничивания определяют из соотношений

N = —,— (! + с,!гг!!г — з)+сд) !

Mod Моа 3 (Мобхд

С»

Х -Х С, 5 3 — Moo — — — -) — - - (М Х

Х4 — Ха

Х5

-̄— -Д вЂ” — — ) =

Хб — Xa

Мбк — Mad — — (Мбк — М К ) —---- (Мбк

К - Х4 5 Х4 -Хд

К- XA.

М вЂ” — --- -) = О, К-Хб где Моа, Мдб, Мб„— соответствующие значения средней намагниченности на трех смежных участках;

С» и С - коэффициенты, зависящие от геометрии и магнитных свойств образца;

Хц - координата конца первого уча.—

55 сткае

Хб — координата конца второго участка;

К = 1/2 — координата конца третьего участка;

1492327

Закаэ 3874/49 Тирам 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по иэобретенням н открытиям прн ГКНТ СССР

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

Проиэводственно-иэдателъский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101

1 — длина цилиндра;

6 — диаметр цилиндра;

Редактор Г.Волкова

3 = 1/6 — отношение длины цилиндра к его диаметру.

Составитель В.Грачева

Техред Л.Олийнык Корректор H.Áóãðåíêîâà