Устройство для контроля магнитных свойств локальных участков изделий из магнитных материалов

 

Использование: изобретение относится к технике магнитной записи и может быть использовано для неразрушающего контроля магнитных свойств носителей магнитной записи в процессе их производства и эксплуатации. Сущность: устройство снабжено двумя фозовращателями, аттенюатором, дифференциальным усилителем, интегратором, петля гистерезиса наблюдается с помощью осциллографа. 2 ил.

Изобретение относится к технике магнитной записи и может быть использовано для контроля носителей магнитной записи в процессе производства и эксплуатации.

Известно устройство для определения петель гистерезиса движущегося носителя магнитной записи, содержащее лентопротяжный механизм, магнитные головки записи, воспроизведения и стирания, усилители записи и воспроизведения и блок стирания, подключенные к соответствующим магнитным головкам, блок формирования испытательного сигнала, через первый регулятор уровня подключенный к входу усилителя записи, интегратор, регулируемый фазовращатель, второй и третий регуляторы уровня и регистрирующий прибор, блок восстановления испытательного сигнала, вход которого соединен с выходом усилителя воспроизведения и выходом интегратора, а выход через регулируемый фазовращатель и второй регулятор уровня соединен с первым входом регулируемого прибора, второй вход которого через третий регулятор уровня связан с выходом интегратора [1].

Недостатком известного устройства является то, что из-за движения носителя оно не обеспечивает локальности контроля магнитных свойств.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному устройству является устройство для измерения магнитных параметров магнитного диска, содержащее перемагничивающий магнитопровод с обмоткой, подключенной к источнику переменного тока, датчик поля, подключенный через усилитель и фазовращатель к каналу горизонтального отклонения осциллографа, измерительную и компенсационную катушки, подключенные последовательно и встречно через усилитель и интегратор к каналу вертикального отклонения осциллографа [2].

Недостатком устройства-прототипа является то, что измерительная и компенсационная катушки для достижения высокой чувствительности, зависящей от произведения числа витков на их площадь, должны иметь значительные размеры, что не позволяет достичь локальности контроля. Кроме того, в устройстве-прототипе перемагничивающий магнитопровод должен иметь размеры, позволяющие ему обхватывать испытуемый магнитный диск. Поскольку диаметр магнитных дисков может составлять 10-20 см, то соответствующие размеры должен иметь и магнитопровод. В результате намагничивающая обмотка обладает большой индуктивностью, из-за чего устройство-прототип может обеспечить только узкий частотный диапазон контроля, а для его питания потребуются значительные энергозатраты.

Цель изобретения - обеспечение локальности контроля, расширение частотного диапазона контроля, уменьшение энергопотребления и габаритов устройства.

Цель достигается тем, что в устройстве для контроля магнитных свойств носителя магнитной записи, содержащем перемагничивающий магнитопровод с обмоткой, подключенный к источнику переменного тока, датчик магнитного поля, осциллограф, регулируемый фазовращатель и измерительную катушку, причем датчик магнитного поля подключен через регулируемый фазовращатель к каналу горизонтальной развертки осциллографа, перемагничивающий магнитопровод с обмоткой выполнен в виде магнитной головки, введены дифференциальный усилитель, регулируемый аттенюатор, второй регулируемый фазовращатель и интегратор, измерительная катушка помещена на перемагничивающем магнитопроводе, а ее выводы подключены к первому входу дифференциального усилителя, а к второму входу дифференциального усилителя через второй регулируемый фазовращатель и регулируемый аттенюатор подключен выход датчика поля, выход дифференциального усилителя через интегратор подключен к каналу вертикального усиления осциллографа.

Проведенный заявителем поиск по научно-техническим и патентным источникам информации позволил выявить отличительные признаки в заявленном техническом решении, следовательно, заявленное устройство удовлетворяет критерию изобретения "новизна". Проведенный заявителем дополнительный поиск известных технических решений с целью обнаружения в них признаков, сходных с признаками отличительной части формулы заявленного технического решения, и сравнения свойств заявленного и известных технических решений, обусловленных наличием в них указанных признаков, показал, что, во-первых, не все признаки отличительной части формулы найдены в известных технических решениях (помещение измерительной катушки на перемагничивающем магнитопроводе, использование дифференциального усилителя), во-вторых, сопоставительный анализ свойств, обусловленных наличием некоторых отличительных признаков в известных решениях (использование для перемагничивания магнитной головки), показал, что в заявленном решении проявляются свойства (локальность контроля, малые габариты и энергопотребление), не совпадающие со свойствами, проявляемыми указанными признаками в известных технических решениях, чем обуславливается достижение заявленного положительного эффекта, следовательно, заявленное техническое решение удовлетворяет критерию изобретения "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена схема устройства для контроля магнитных свойств носителя магнитной записи; на фиг.2 поясняется механизм возникновения полезного сигнала.

Устройство содержит носитель 1 магнитной записи, перемагничивающий магнитопровод 2, намагничивающую обмотку 3, источник 4 переменного тока, датчик 5 магнитного поля, измерительную катушку 6, регулируемый фазовращатель 7, осциллограф 8, дифференциальный усилитель 9, фазовращатель 10, регулируемый аттенюатор 11, интегратор 12.

Устройство работает следующим образом.

В намагничивающую обмотку 3 от источника 4 переменного тока подается переменный ток, создающий в перемагничивающем магнитопроводе магнитный поток Ф (см. фиг. 2). Поле рассеяния около зазора перемагничивающего магнитопровода периодически перемагничивает участок рабочего слоя носителя, находящийся над зазором магнитопровода. Намагниченный участок рабочего слоя М создает в магнитопроводе дополнительный магнитный поток Ф₁, пропорциональный магнитному моменту перемагничиваемого участка, т.е. Ф₁ ~Id, где I - намагниченность рабочего слоя; d - его толщина. Под воздействием суммарного магнитного потока Ф + Ф₁ в измерительной катушке 6 наводится сигнал ε +A, где А - параметр системы. Этот сигнал подается на первый вход дифференциального усилителя 9. С датчика 5 магнитного поля через регулируемые фазовращатель 10 и аттенюатор 11 подается сигнал на второй вход дифференциального усилителя 9. При отсутствии носителя с помощью фазовращателя 10 и аттенюатора 11 добиваются компенсации составляющей сигнала в измерительной катушке. Таким образом сигнал на выходе дифференциального усилителя 9 пропорционален , который после интегрирования интегратором 12 подается на канал вертикальной развертки Y осциллографа 8. На канал горизонтальной развертки Х осциллографа 8 через регулируемый фазовращатель 7 подается сигнал с датчика 5 поля. В результате на осциллографе получается изображение петли гистерезиса рабочего слоя носителя.

Пример реализации устройства.

В качестве перемагничивающего магнитопровода 2 взят пермаллоевый сердечник кольцевой формы с поперечным сечением 14 мм², средним диаметром 13 мм и шириной зазора 50 мкм. Намагничивающая обмотка 3 и измерительная катушка 6 имеют по 90 витков. Индуктивность намагничивающей обмотки 3 - около 1,5 мГн. Регистрирующая часть устройства выполнена в соответствии со схемой, показанной на фиг.1. В качестве источника тока использован стандартный генератор звуковых частот Г3-109. Данное устройство позволяет наблюдать петли гистерезиса тонкопленочных носителей магнитной записи с коэрцитивной силой около 300 Э в частном диапазоне до 10 кГц. Для перемагничивания носителя требуется ток около 20 мА.

Таким образом, в предлагаемом устройстве локальность контроля, расширенный диапазон частот, уменьшение энергопотребления достигаются за счет того, что магнитопровод выполнен в виде магнитной головки, а измерительная катушка помещена на магнитопроводе.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ МАГНИТНЫХ СВОЙСТВ ЛОКАЛЬНЫХ УЧАСТКОВ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее магнитопровод с измерительной обмоткой и намагничивающей обмоткой, один вывод которой подключен к выходу источника переменного тока, а второй вывод намагничивающей обмотки соединен с первым выводом образцового резистора, регистратор, отличающееся тем, что оно снабжено двумя регулируемыми фазовращателями, регулируемыми аттенюатором, дифференциальным усилителем, интегратором, при этом регистратор выполнен в виде осциллографа, первый вывод образцового резистора подключен к соответствующим входам первого и второго регулируемых фазовращателей, выход первого регулируемого фазовращателя подключен через регулируемый аттенюатор к первому входу дифференциального усилителя, второй вход которого соединен с выходом измерительной обмотки, причем выход дифференциального усилителя через интегратор соединен с y-входом осциллографа, x-вход которого подключен к выходу второго регулируемого фазовращателя.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2