Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика



Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика
Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика
Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика
Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика

 


Владельцы патента RU 2462730:

Меньших Олег Фёдорович (RU)

Заявлен прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика. Прибор содержит вращающееся ферромагнитное кольцо и решающий процессор. Кольцо состоит из исследуемого ферроматериала, и его часть помещена в магнитный зазор электромагнита. По краям магнитного зазора электромагнита по ходу вращения ферромагнитного кольца установлены входной и выходной магнитные датчики. Магнитные датчики включают катушки индуктивности, связанные с соответствующими первым и вторым подстраиваемыми конденсаторами. Образуемые катушками и конденсаторами колебательные контуры входят в состав первого и второго высокочастотных генераторов. Технический результат - повышение точности измерений магнитной вязкости и расширение функциональных возможностей устройства. 4 ил.

 

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано для изучения магнитных свойств ферромагнетиков - их магнитной вязкости и зависимости магнитной восприимчивости от напряженности внешнего магнитного поля. Эти характеристики являются важными для построения энергетических устройств.

Одним из интересных свойств ферромагнитных материалов является их так называемая магнитная вязкость, магнитное последействие - отставание по времени намагниченности ферромагнетика от изменения напряженности магнитного поля. В наиболее простых случаях изменение намагниченности ΔJ в зависимости от времени t описывается формулой

где J0 и J - соответственно значения намагниченности непосредственно после изменения напряженности H магнитного поля в момент t=0 и после установления нового равновесного состояния, τ - константа, характеризующая скорость процесса и называемая постоянной времени релаксации. Значение τ зависит от природы магнитной вязкости и в различных материалах может изменяться от 10-9 секунды до нескольких десятков часов в зависимости от технологии изготовления ферроматериалов и их структуры.

Различают два вида магнитной вязкости: диффузионный (рихтеровский) и термофлуктуационный (иордановский). В первом из них магнитная вязкость определяется диффузией примесных атомов или дефектов кристаллической структуры. Объяснение роли примесей было дано J.Snock, а более строгая теория построена L.Neel и базируется на предположении о преимущественной диффузии примесных атомов в те межатомные промежутки кристалла, которые определенным образом ориентированы относительно направления спонтанной намагниченности. Это создает локальную наведенную анизотропию, приводящую к стабилизации доменной структуры. Поэтому после изменения магнитного поля новая доменная структура устанавливается не сразу, а после диффузного перераспределения примеси, что и является причиной магнитной вязкости.

Второй вид магнитной вязкости более универсален и наблюдается практически во всех ферромагнетиках, особенно в области магнитных полей, сравнимых с коэрцитивной силой. Неелем был предложен термофлуктуационный механизм для объяснения этого вида магнитной вязкости. Тепловые флуктуации способствуют преодолению доменными стенками энергетических барьеров в магнитных полях, меньших критического поля. В высококоэрцитивных сплавах, состоящих из однодоменных областей, наблюдается особенно большая магнитная вязкость, так как в этом случае термические флуктуации сообщают дополнительную энергию для необратимого вращения спонтанной намагниченности тех частиц, потенциальная энергия которых во внешнем магнитном поле недостаточна для их перемагничивания.

Кроме этих основных механизмов магнитной вязкости существуют и другие. Например, в некоторых ферритах вклад магнитной вязкости дает перераспределение электронной плотности (диффузия электронов между ионами разной валентности). С магнитной вязкостью тесно связаны такие явления в ферромагнетиках, как потери на перемагничивание, временной спад относительной магнитной проницаемости µ и ее частотная зависимость [1-3].

Особенное значение имеет оценка величины магнитной вязкости - постоянной τ - при разработке энергетических устройств, предложенных автором [4-5], в которых эта величина определяет динамику работы этих устройств и возможности оптимизации их работы по критерию удельной выходной мощности с единицы объема используемого ферроматериала.

Известны измерители магнитной вязкости ферромагнетиков, действие которых основано на измерении временной задержки изменения намагниченности ферромагнетиков при изменении напряженности действующего на них магнитного поля [6-8]. Ближайшим техническим решением (прототипом) заявляемому объекту изобретения является измеритель магнитной вязкости ферромагнетиков [8], преимущественно выполненных в виде ферритовых колец, состоящий из высокочастотного генератора с колебательным контуром, катушка индуктивности которого намотана на одной части ферритового кольца, другая часть которого помещена между полюсами магнитной системы с катушками подмагничивания, подключенными к сумматору токов, первый вход которого соединен с регулируемым источником постоянного тока, а второй его вход соединен с регулируемым по амплитуде источником переменного тока со стабилизированной частотой, в зазор между одним из полюсов магнитной системы и ферритовым кольцом помещен датчик Холла, электрически связанный с последовательно включенными усилителем переменного тока и первым компаратором, выход высокочастотного генератора подключен к последовательно включенным частотному детектору и второму компаратору, выходы первого и второго компараторов подключены к входам фазового детектора, выход которого подключен к управляющему входу счетчика, счетный вход которого соединен с выходом высокочастотного генератора счетных импульсов, а выход счетчика подключен к решающему процессору с индикатором.

Недостатком известного устройства является влияние частотной зависимости параметров ферромагнетика в переменном магнитном поле на точность производимых измерений.

Указанный недостаток устранен в заявляемом техническом решении.

Целями изобретения является повышение точности измерений магнитной вязкости и расширение функциональных возможностей устройства.

Указанные цели достигаются в заявляемом приборе для измерения магнитной вязкости ферромагнетика, содержащем ферромагнитное кольцо из исследуемого ферроматериала, часть которого помещена в магнитный зазор электромагнита, связанного с регулируемым источником постоянного тока подмагничивания, и решающий процессор (персональный компьютер) с индикатором, отличающемся тем, что ферромагнитное кольцо механически связано с осью вращения синхронного электродвигателя, который подключен к выходу генератора переменного тока с регулируемой частотой, по краям магнитного зазора электромагнита по ходу вращения ферромагнитного кольца установлены входной и выходной магнитные датчики, магнитно связанные с ферромагнитным кольцом и включающие катушки индуктивности, связанные с соответствующими первым и вторым подстраиваемыми конденсаторами, образующиеся колебательные контуры входят в состав первого и второго высокочастотных генераторов, выходы одной из фаз генератора переменного тока с регулируемой частотой, токоизмерительного элемента регулируемого источника постоянного тока подмагничивания, первого и второго высокочастотных генераторов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам решающего процессора (персонального компьютера) с индикатором, а первый и второй управляющие выходы решающего процессора, управляемого оператором, подключены соответственно к управляющим входам регулируемого источника постоянного тока подмагничивания и генератора переменного тока с регулируемой частотой.

Достижение поставленных целей изобретения объясняется сравнением частоты первого и второго высокочастотных генераторов при неподвижном состоянии ферромагнитного кольца и при его вращении с различной угловой скоростью и при вариации подмагничивающего тока в электромагните. Частота колебаний в этих высокочастотных генераторах определяется магнитной восприимчивостью (относительной магнитной проницаемостью) исследуемого ферромагнетика в местах установки входного и выходного магнитных датчиков, обмотки которых входят в состав колебательных контуров. Указанное сравнение частот производится в различных режимах вращения ферромагнитного кольца и при вариации напряженности магнитного поля, действующего на ферромагнетик.

Заявляемое техническое решение понятно из представленных чертежей.

На рис.1 представлена схема основных частей прибора (сверху - вид сбоку на ферритовое кольцо, снизу - вид сверху на него), включающего:

1 - исследуемое ферромагнитное кольцо;

2 - ось вращения ферромагнитного кольца;

3 - синхронный электродвигатель;

4 - траверсы крепления ферромагнитного кольца 1 с осью вращения 3;

5 - электромагнит;

6 - обмотку электромагнита 5;

7 - регулируемый источник постоянного тока подмагничивания;

8 - генератор переменного тока с регулируемой частотой;

9 - первый высокочастотный генератор;

10 - второй высокочастотный генератор;

11 - первый подстраиваемый конденсатор;

12 - второй подстраиваемый конденсатор;

13 - решающий процессор (персональный компьютер) с индикатором.

На рис.2 показан фрагмент устройства в линейном представлении, который включает элементы, которые сложно было показать на рис.1, а именно:

14 - входной магнитный датчик;

15 - катушка индуктивности входного магнитного датчика 14;

16 - выходной магнитный датчик;

17 - катушка индуктивности выходного магнитного датчика.

На рис.3 показан вид по АА (см. рис.2) на магнитные датчики, из которого видно, что магнитный зазор магнитных датчиков бесконтактно магнитно связан с ферромагнитным кольцом 1, что приводит к изменению индуктивности их катушек 15 (17), входящих в состав колебательных контуров (вместе с первым и вторым подстраиваемыми конденсаторами 11 и 12 соответственно первого и второго высокочастотных генераторов 9 и 10).

На рис.4 представлены эпюры зависимости величины магнитной восприимчивости ферромагнитного кольца в различных его сечениях вне и внутри магнитного зазора электромагнита 5 при различных режимах вращения ферромагнитного кольца и при различных напряженностях магнитного поля внутри магнитного зазора электромагнита 5. В частности, сплошной линией показано изменение магнитной восприимчивости χ(x) ферромагнетика вдоль направления его движения в магнитном зазоре и вне его при напряженности магнитного поля H* в магнитном зазоре, при котором магнитная восприимчивость достигает своей максимально возможной величины в конце магнитного зазора при оптимальной угловой скорости вращения Ω* ферромагнитного кольца. Пунктирной линией показано изменение магнитной восприимчивости ферромагнетика в насыщающем магнитном поле HHAC>H* при том же темпе вращения ферромагнитного кольца или при скоростях Ω<Ω*. Видно, что вне магнитного зазора со стороны входного магнитного датчика магнитная восприимчивость ферромагнетика является начальной χНАЧ, затем внутри магнитного зазора экспоненциально возрастает согласно выражению (1), доходит до максимума χMAX в магнитном поле H* к концу магнитного зазора длиной L или начинает спадать в соответствии с известной кривой Столетова при насыщающем магнитном поле HHAC>H* и в области парапроцесса. Входной 14 и выходной 16 магнитные датчики, установленные с малыми зазорами d<<L относительно краев магнитного зазора электромагнита 5, регистрируют значения магнитных восприимчивостей ферромагнетика, находящегося в поле этих магнитных датчиков, значения которых мало отличаются от тех, которые имеются у ферромагнетика на концах магнитного зазора электромагнита 5, то есть при x=0 и при x=L. Ошибка в определении магнитной восприимчивости при x=L+d, равная Δχ, тем меньше, чем меньше отношение d/L.

Рассмотрим работу заявляемого прибора.

В исходном состоянии и в предположении однородности ферромагнетика, из которого выполнено ферромагнитное кольцо 1, при неподвижном состоянии последнего (синхронный электродвигатель 3 выключен) осуществляют подстройку первого и второго высокочастотных генераторов 9 и 10 на одинаковые частоты ω1O2O при отсутствии магнитного поля H=0 внутри магнитного зазора электромагнита 5. Это достигается с помощью первого 11 и второго 12 подстраиваемых конденсаторов. Проверку однородности ферроматериала производят при медленном вращении ферромагнитного кольца с регистрацией весьма малых возможных отклонений частоты ΔωO1O2O от средней частоты (ω1O2O)/2.

Проверка равенства этих частот ω1O(H) и ω2O(H) при изменении значений напряженности магнитного поля H>0 внутри магнитного зазора осуществить не представляется возможным, поскольку входной 14 и выходной 16 магнитные датчики не связаны с участками ферромагнетика, находящегося в магнитном поле магнитного зазора электромагнита 5.

После проверки однородности ферромагнитного материала, переходят к определению магнитного поля H* внутри магнитного зазора, при котором достигается максимум магнитной восприимчивости χMAX, и к нахождению угловой скорости Ω* вращения ферромагнитного кольца 1 вариацией частоты генератора переменного тока с регулируемой частотой 8 и вариацией тока подмагничивания J (см. рис.1) в обмотке 6 электромагнита 5 изменением этого тока, следовательно, магнитного поля H, от регулируемого источника постоянного тока 7.

При этом следует иметь в виду, что входной магнитный датчик всегда регистрирует начальную магнитную восприимчивость χНАЧ независимо от величины угловой скорости вращения Ω ферромагнитного кольца, что регистрируется неизменностью частоты ω первого высокочастотного генератора 9. При увеличении магнитной восприимчивости ферроматериала, связанного с выходным магнитным датчиком 16, частота ω2 вырабатываемых во втором высокочастотном генераторе 10 сигналов уменьшается, и минимальное ее значение соответствует с необходимой точностью (обусловленной неравенством d<<L) максимально возможному значению магнитной восприимчивости χMAX. Это становится возможным при определенном значении напряженности магнитного поля H* внутри магнитного зазора и в диапазоне скоростей вращения ферромагнитного кольца Ω≤Ω*. Поэтому, постепенно увеличивая скорость вращения Ω, можно минимизировать частоту ω2 по максимуму частотной разницы Δω=ω1O2 - частоты биений для первого и второго высокочастотных генераторов, что анализируется в решающем процессоре (персональном компьютере) с индикатором 13. В диапазоне скоростей Ω, близком к Ω*, но меньшем его, при плавном изменении магнитного поля H необходимо добиться максимума частоты биений Δω, а затем, постепенно увеличивая скорость Ω вращения ферромагнитного кольца, дойти до значения Ω*, после которого (то есть при Ω>Ω*) частота биений Δω вновь начнет уменьшаться. Это означает, что магнитная восприимчивость ферромагнетика уменьшается по правой ниспадающей части кривой Столетова. Поэтому следует зафиксировать значение частоты Ω*. После этого плавным изменением напряженности магнитного поля H в сторону увеличения и уменьшения его относительно ранее установленной величины H* следует убедиться в уменьшении частоты биений Δω. Это означает, что ранее выбранное значение магнитного поля H* выбрано правильно. Таким образом находят значения H* и Ω*.

Зная величину Ω* и средний радиус R ферромагнитного кольца, находят линейную скорость V протяжки ферроматериала вдоль магнитного зазора длиной L в течение промежутка времени Δt. Связь этих величин дается простыми соотношениями: V=Ω*R и Δt=L/V=L/Ω*R. Из выражения (1) для определения магнитной вязкости ферромагнетика, а именно постоянной релаксации τ, необходимо задать тот интервал времени Δt, в течение которого происходит изменение величины магнитной вязкости ферромагнетика от начального значения χНАЧ до значения χMAX при скачкообразном изменении магнитного поля, действующего на ферромагнетик, от H=0 до H=H*. Таким временем как раз и является интервал времени Δt=L/Ω*R при H=H* в предположении пренебрежимой малости незавершенности экспоненциального процесса, если полагать, что Δt=eτ, где e=2,71 - основание натурального логарифма, поскольку exp(-e)=0,066<<1, и точность в определении величины τ не хуже 7…10%, что достаточно для разработки соответствующих изделий с использованием ферроматериала.

При увеличении напряженности магнитного поля H>H* будем регистрировать последовательное уменьшение магнитной восприимчивости ферромагнетика, включая работу ферромагнетика в области насыщения (при парапроцессе). Как известно, в насыщающих магнитных полях намагниченность ферромагнетика практически не изменяется и при этом µO(χ+1)HHAC≈const, где µO=1,256·10-6 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость вакуума. С помощью заявляемого прибора можно убедиться в уменьшении магнитной восприимчивости, обратно пропорциональном увеличению напряженности магнитного поля в магнитном зазоре при насыщении ферромагнетика (при парапроцессе).

Так, на рис.4 пунктирной кривой показана эпюра изменения магнитной восприимчивости ферромагнетика при вращении ферромагнитного кольца в насыщающем магнитном поле HHAC>>H*, и выходной магнитный датчик регистрирует значительное снижение магнитной вязкости против максимальной его величины χMAX.

Для повышения точности экспериментального определения значений H* и Ω* следует минимизировать расстояние d выходного магнитного датчика 16 от края магнитного зазора, а также уменьшать зазор между плоскостями ферромагнитного кольца и полюсами магнитного датчика. Осевое биение ферромагнитного кольца при этом практически не сказывается на точности производимых измерений, так как увеличение зазора с одной стороны полюсов датчика на столько же уменьшает зазор с другой его стороны, так что полный воздушный промежуток сохраняется.

Все измеряемые данные - частот ω1O, ω2, Ω*, оптимального магнитного поля H* с учетом геометрии устройства - размеров R и L, - поступающие на входы решающего процессора (персонального компьютера) с индикатором 13, обрабатываются по соответствующей программе. Кроме того, эта программа вырабатывает управляющие сигналы для регулируемого источника постоянного тока подмагничивания 7 и генератора переменного тока с регулируемой частотой 8, что позволяет автоматизировать процесс измерения магнитной вязкости ферромагнетика. Возможно также и ручное управление оператором с клавиатуры решающего процессора, в качестве которого можно использовать персональный компьютер с монитором, на экране которого отображаются графики и таблицы для измеряемых величин. Сведения о различных марках ферромагнетиков, подвергнутых исследованию, сохраняются в базе данных персонального компьютера, могут быть переписаны на гибкий диск и документированы на бумажном носителе.

Модификацией заявляемого устройства является установка магнитных датчиков относительно кромки ферромагнитного кольца, что позволяет располагать выходной магнитный датчик внутри магнитного зазора с возможностью перемещения этого магнитного датчика внутри магнитного зазора (по окружности около кромки ферромагнитного кольца). Однако такое перспективное в принципе размещение выходного магнитного датчика сопряжено с трудностями правильного измерения из-за влияния радиального биения ферромагнитного кольца, которое требует при этом его высокоточной обработки и установки на оси вращения синхронного двигателя.

Заявляемый прибор окажется весьма полезным устройством для экспресс выбраковки ферромагнитных материалов и изделий на их основе, в частности при введении в ферромагнетик различного рода присадок в технологическом процессе изготовления ферромагнетиков для получения приемлемых значений магнитной вязкости, например, при подгонке постоянной релаксации τ в диапазоне τ=0,5…2 мс для реализации магнитных энергетических устройств. Для этой цели необходимо также исследовать такие параметры ферромагнетика, как магнитокалорическая активность, теплопроводность, напряженность насыщающего магнитного поля, при которой происходит фазовый переход первого рода со скачкообразным уменьшением удельной теплоемкости ферроматериала, что используется в указанных энергетических устройствах для преобразования тепловой энергии внешней среды в механическую.

Источники информации

RU 2309527 C1, 27.10.2007.

RU 2291546 C1, 10.01.2007.

JP 20011255305 A, 21.09.2001.

JP 63180851 A, 25.07.1988.

Литература

1. Kronmiiller H. Nachwirkung in Kerromagnetika, В. - [u.a.], 1968.

2. Вонсовский С.В. Магнетизм, М., 1971.

3. Мишин Д.Д. Магнитные материалы, М., 1981.

4. Меньших О.Ф. Способ получения энергии и устройство для его реализации. Патент РФ №2332778, опубл. в бюл. №24 от 27.08.2008.

5. Меньших О.Ф. Устройство стабилизации частоты генератора. Патент РФ №2368073, опубл. в бюл. №26 от 20.09.2009.

6. Меньших О.Ф. Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетиков. Патент РФ №2338216, опубл. в №31 от 10.11.2008.

7. Меньших О.Ф. Способ измерения магнитной вязкости ферроматериалов. Патент РФ №2357240, опубл. в №15 от 27.05.2009.

8. Меньших О.Ф. Измеритель магнитной вязкости ферромагнетиков. Патент РФ №2357241, опубл. в №15 от 27.05.2009.

Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика, содержащий ферромагнитное кольцо из исследуемого ферроматериала, часть которого помещена в магнитный зазор электромагнита, связанного с регулируемым источником постоянного тока подмагничивания, и решающий процессор (персональный компьютер) с индикатором, отличающийся тем, что ферромагнитное кольцо механически связано с осью вращения синхронного электродвигателя, который подключен к выходу генератора переменного тока с регулируемой частотой, по краям магнитного зазора электромагнита по ходу вращения ферромагнитного кольца установлены входной и выходной магнитные датчики, магнитно связанные с ферромагнитным кольцом и включающие катушки индуктивности, связанные с соответствующими первым и вторым подстраиваемыми конденсаторами, образующиеся колебательные контуры входят в состав первого и второго высокочастотных генераторов, выходы одной из фаз генератора переменного тока с регулируемой частотой, токоизмерительного элемента регулируемого источника постоянного тока подмагничивания, первого и второго высокочастотных генераторов подключены соответственно к первому, второму, третьему и четвертому входам решающего процессора (персонального компьютера) с индикатором, а первый и второй управляющие выходы решающего процессора, управляемого оператором, подключены соответственно к управляющим входам регулируемого источника постоянного тока подмагничивания и генератора переменного тока с регулируемой частотой.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано при снятии зависимости магнитной восприимчивости ферромагнетика от величины приложенного к нему магнитного поля (кривой намагничивания Столетова).

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано для оценки температурного режима работы пароперегревательных котельных труб из аустенитных сталей.

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано для изучения магнитных свойств ферромагнетиков - их магнитной вязкости и зависимости магнитной восприимчивости от напряженности внешнего магнитного поля.

Изобретение относится к области измерений свойств и тестирования материалов, в частности, к способам определения магнитокалорического эффекта (МКЭ). .

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения динамической петли гистерезиса и основной кривой намагничивания изделий из листовой электротехнической стали (ИЛЭТС) на частотах от 1 до 10000 Гц.

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения намагниченности жидкого вещества, в частности магнитной жидкости. .

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения магнитных характеристик изделий из магнитомягких материалов. .

Изобретение относится к измерениям магнитных свойств образцов твердых материалов или изделий из них и может использоваться, в частности, для определения магнитного момента космического аппарата.

Изобретение относится к области измерения магнитных параметров ферромагнитных материалов и может быть использовано для определения свойств и напряженно-деформированного состояния различных ферромагнитных изделий.

Изобретение относится к физике магнетизма ферромагнетиков, предварительно намагниченных в магнитном поле до состояния, соответствующего максимальной магнитной восприимчивости ферромагнетика, а затем квазискачкообразно вводимого в сверхсильное насыщающее магнитное поле за промежуток времени, существенно меньший (например, на порядок) постоянной релаксации магнитной вязкости ферромагнетика

Устройство для исследования магнитных свойств магнетиков, основанное на принципе регистрации нелинейных эффектов в параллельных гармоническом и постоянном магнитных полях, относится к области научного приборостроения, к технике исследования магнетиков на основе спин-эффектов. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение чувствительностью исследования магнитных наночастиц и сложных магнетиков, испытывающих фазовые переходы и/или фазовое разделение, приводящее к сосуществованию нескольких магнитных фаз. Технический результат достигается благодаря тому, что в устройство для исследования магнитных свойств магнетиков дополнительно введены: ВЧ катушка L3 с витками связи Lсв1 и Lcв2, причем L3 включена в ДРС между катушкой L1 и катушкой L2 последовательного контура, а также введены второй фильтр низких частот ФНЧ 2, усилитель-ограничитель с дополнительными усилителями ω на его входе и выходе, предусилитель сигнала 2ω, второй формирователь эталонного сигнала 2ω (ФЭС2), и диодный формирователь эталонного сигнала индуктивно связан с катушкой L3 ДРС через виток связи Lcв1, причем выход второго формирователя ФЭС2 через ключ, ФВЧ 2 и Lсв2 тоже связан с катушкой L3, а вход ФЭС2 подключен к выходу усилителя-ограничителя, на вход которого с витка связи Lсв2 катушки L3 через ФНЧ-2 подается сигнал ω, фаза которого привязана к фазе гармонического поля на образце, а предусилитель 2ω включен между ФВЧ-1 и приемником 2ω, в котором НЧ часть заменена на стабильный усилитель постоянного тока. Все контакты между элементами, входящими в ДРС, выполнены паяными. 6 ил.

Изобретение относится к области измерений магнитных величин, затрагивает средства измерений механических свойств ферромагнитных материалов, имеющих корреляционную связь с их магнитными характеристиками, например коэрцитивной силой, и может быть использовано при неразрушающем контроле качества термической обработки ферромагнитных изделий. Приставной электромагнит к коэрцитиметру содержит П-образный магнитопровод, керны 1 которого соединены магнитопроводящей перемычкой 2. В теле магнитопроводящей перемычки 2 закреплен композитным материалом 3 чувствительный элемент 4, например датчик Холла, ось чувствительности которого расположена аксиально магнитному потоку перемычки. На кернах 1 установлены катушки намагничивания 5 и размагничивания 6, связанные с элементами измерительной схемы 7. Установка чувствительного элемента в магнитопроводящей перемычке осью чувствительности аксиально магнитному потоку и применение магнитопроводящего композита позволяет сконцентрировать и равномерно распределить магнитный поток от контролируемого изделия в магнитопроводящей перемычке, чем увеличивается чувствительность приставного электромагнита, повышается точность измерения тока размагничивания, коэрцитивной силы и механических свойств контролируемого изделия. 1 ил.

Использование: для определения намагниченности насыщения магнитной жидкости. Сущность изобретения заключается в том, что помещают жидкость во внешнее магнитное поле, индукцию которого можно менять, измеряют напряженность H и индукцию B магнитного поля внутри жидкости и определяют намагниченность жидкости M=(B/µo)-H, при этом определяют намагниченность M=M1 при B=B1 на начальном участке кривой намагничивания, где выполняется закон Кюри, определяют намагниченность M=M2 при большей индукции B=B2 на участке кривой намагничивания, где закон Кюри не выполняется, из равенства (M2B1/M1B2)=3La(ξ2)/ξ2 находят функцию Ланжевена La(ξ2), затем определяют Mнас=M2/La(ξ2). Технический результат: обеспечение возможности определения намагниченности насыщения магнитной жидкости по двум значениям намагниченности в слабом поле. 1 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой способ измерения магнитных свойств и толщины наноразмерных магнитных пленок и может быть использовано в магнитной наноэлектронике для характеризации гетерогенных магнитных элементов в устройствах памяти, в сенсорных устройствах и т.п. При реализации способа пленку с помощью индуктивной системы открытого типа намагничивают в переменном поле в присутствии постоянного поля, измеряют четные высшие гармоники, возникающие в результате нарушения симметрии постоянным полем, и для анализа используют отношение их амплитуд. Техническим результатом является повышение функциональной гибкости способа, в том числе применимость его для in situ характеризации магнитных пленок, и расширение диапазона его применения, в частности для характеристики наноразмерных пленочных структур. 4 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к способу и системе для определения магнитной массы железнодорожных вагонов. Способ заключается в том, что для определения магнитной массы железнодорожных вагонов сначала производят калибровку с учетом окружающей температуры, а также насыпной плотности груза в вагонах. Определяют последовательность подачи вагонов и их количество, начальный момент подачи в область измерений и выход из зоны измерений. Затем определяют изменения параметров тока катушки, мгновенные значения напряжения и тока в катушке, скорость движения вагонов, высоту вагона, уровень загрузки, температуру и вычисляют мгновенные величины добротности и индуктивности катушки. Затем по этим данным определяют интегральные индуктивность и добротность вагона и магнитную массу вагона. Для осуществления способа предложена система, включающая средства определения добротности и индуктивности 1, средства для измерения температуры 2, ультразвуковой датчик уровня вагона 4, фотоэлектрические датчики положения вагона 5, оптические датчики скорости 6, видеокамеру 7, датчики объемной плотности 8, а также блок обработки и управления 9. Технический результат заключается в повышении точности определения магнитной массы железнодорожных вагонов и других контейнеров. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области магнитных и магнитооптических измерений. Способ заключается в том, что исследуемый образец освещают линейно поляризованным световым пучком и измеряют изменение поляризации при отражении, используя разделение отраженного луча на p- и s-компоненты с разложением по амплитуде и фазе, получая на выходе четыре световых пучка. При этом к исследуемому образцу во время проведения измерений прикладывают переменное магнитное поле, при измерении меридионального эффекта Керра поляризатор фиксируют в положении P=0, а анализаторы в амплитудном и фазовом каналах A1,2=45°. Перемагничивание образца осуществляют с помощью вращающегося постоянного магнита и величину поворота плоскости поляризации α, пропорциональную проекции намагниченности на плоскость падения света, определяют по формуле. Изобретение обеспечивает повышение точности измерения и информативности. 3 ил.

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании магнитных свойств веществ и материалов в следующих областях: физика магнитных явлений, геофизика. Система катушек для вибрационного магнитометра содержит многовитковые измерительные катушки, а также содержит по меньшей мере одну зафиксированную неподвижно относительно источника намагничивающего поля дополнительную катушку, плоскость витков которой перпендикулярна силовым линиям намагничивающего поля, причем дополнительная катушка включена последовательно с измерительными катушками, параллельно дополнительной катушке подключен потенциометр, а напряжение с системы катушек снимается между подвижным отводным контактом потенциометра и свободным концом измерительной катушки. Технический результат - повышение чувствительности вибрационного магнитометра. 3 ил.

Изобретение относится к области экспериментальной физики и предназначено для определения компонент вектора спина, преобладающего в пучке частиц. Предложенное устройство детектирования спина состоит из вращателя (1) спина с переключаемой катушкой (5), отклоняющего устройства (7), детектора (9) спина и коммутационного блока (15), обеспечивающего возможность переключения состояний возбуждения катушки (5). Исследуемый пучок частиц проходит через вращатель спина (1) с переключаемой катушкой(5). Далее пучок отклоняется на угол отклонения отклоняющим устройством (7), после чего попадает на детектор (9), измеряющий две компоненты вектора спина, перпендикулярные к направлению движения пучка. Меняя силу и/или знак тока в катушке (5) и осуществляя тем самым поворот спина частиц на разные углы, измеряют все три компоненты вектора спина. Техническим результатом изобретения является возможность определения трех компонент вектора спина. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 3 ил.
Наверх