Преобразователь для измерения величины и определения направления магнитной анизотропии

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для исследования полей напряжений в ферромагнитных металлах, возникающих в строительных конструкциях, деталях машин, трубопроводах и т.п. Целью изобретения является повышение износостойкости и точности измерений. Преобразователь содержит, помимо основной системы измерительных катушек, дополнительную систему , подобную основной, но повернутую относительно последней на 45°. По величинам и знакам сигналов с обеих систем катушек определяется величина и направление магнитной анизотропии без поворачивания корпуса преобразователя. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s 6 01 N 27/63

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ в, =к „(>„— /„„) = г"

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4673484/10 (22) 02.03,89 (46) 23.12.91. Бюл, № 47 (71) Институт электросварки им, Е.О.Патона (72) Б.Б.Тимофеев (53) 538.311 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 110088223300, кл. 6 01 N 27/83, 1956. (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВЕЛИЧИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

НАПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ (57) Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для иссле. Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для исследования полей напряжений в ферромагнитных металлах, возникающих в строительных конструкциях, деталях машин, трубопроводах и т.п, Целью изобретения является повышение износостойкости и точности измерения.

На фиг. 1 показан преобразователь, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 — то же, поперечный разрез.

Преобразователь состоит из корпуса 1, в центре которого помещен электрод 2, а в торце корпуса — две системы измерительных катушек 3 и 4, сдвинутых одна относительно другой вокруг центрального электрода 2 (или оси намагничивающей катушки) на угол 45 . На цилиндрической поверхности корпуса преобразователя наносятся риски 5-5, показывающие на„„. Ж„„1700460 А1 дования полей напряжений в ферромагнитных металлах, возникающих в строительных конструкциях, деталях машин, трубопроводах и т.п. Целью изобретения является повышение износостойкости и точности измерений. Преобразователь содержит, помимо основной системы измерительных катушек, дополнительную систему, подобную основной, но повернутую относительно последней на 450. По величинам и знакам сигналов с обеих систем катушек определяется величина и направление магнитной анизотропии беэ поворачивания корпуса преобразователя. 2 ил. правление измерительной оси А1 — А1 преобразователя. Концы систем катушек маркируются и соединяются с вторичным прибором с помощью разъемов с фиксацией фазировки. Это необходимо для однозначности вычисления значений угла р между иэмери- Q тельной осью и направлением магнитной (..) анизотропии. Так как одна из систем катушек находится дальше от поверхности об- О, разца, то в измерительной схеме предусматривается возможность изменения коэффициентов усиления трактов.

Деиствие преобразователя основано н » на том, что индукция магнитного поля анизотропии, возникающего в непроводящую неферромагнитную среду, подчинается закономерности, отображаемой формулой

17ОО4бО

М 120

Р где х и у -- координаты точки наблюдения на поверхности магнитоанизотропного ферромагнетика;

I =VX +у-

1 ,и и,иу — наибольшее и наименьшее значения магнитной проницаемости;

К вЂ” некоторая постоянная величина.

Начало системы координат совмещено с точкой касания электрода, а направления осей совмещены с главными направлени ми тензора магнитной анизотропии.

Для определения величины и направления магнитной анизотропии корпус преобразователя плотно прижимают торцом к исследуемой поверхности изделия. Прижимаемый пружиной электрод 2 входит в контакт с поверхностью изделия, включение переменного тока требуемой силы приводит к возникновению электромагнитного гоголя в поверхностном слое изделия, а при наличии магнитной аниэотропии — к появле« ию магнитного поля, проникающего из изделия в непроводящую среду. Индукция того поля пропорциональна величинам аныэтропии и ЭДС, наводимым в первой и второй системах катушек, а также пропор иа-Iÿ II=IIa магнитной анизотропии. Так как фас-емы катушек сдвинуты одна относи1 ельно другой на 45" вокруг оси электрода, 1 о ЗДС имеют значения

Е1 = Емакс SIB2P

Е2 =- Емзкс SIR 2 fp+ 45 ) = 1 макс сов 2p .

Для нахождения угла р и значения (макс, пропорционального величине магнитной анизотропии, нет необходимости поворачивать корпус преобразователя, а достаточно, измерив ЭДС Е1 и Е2, определить искомые значения Ем, и р по форму5

Емака = E+ Е7

1, Е лп у = — arctg +

2 Е2 2 где и — целое число и определяется в зависимости от знаков Е1 и Е2.

B измерительной схеме необходимо

"5 учитывать знак сигналов, снимаемых с катушек, для правильного вычисления yr ла ф, Отсутствие необходимости поворачивать корпус преобразователя

2О снижает износ торцовой поверхности преобразователя, повышает долговечность и надежность преобразователя, улучшает точностные показатели. Особенно эти свойства проявляются при массовых измерениях и применении автоматизированной перестановки преобразователя с программируемым позиционированием, Формула изобретения

Преобразователь для измерения величины и определения направления магнитной анизотропии, состоящий иэ корпуса, внутри которого расположен подпружиненный электрод, и первой системы соединенных встречно плоских измерительных катушек, расположенных в полости торцовой части корпуса, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости и точности измерения, введена вторая система измерительных. катушек, аналогичная первой и соосная с ней, повернутая на угол

45О относительно первой системы.

1700460

1700460

Составитель С.Юдин

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор И.Шулла

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4463 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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