Устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы



Устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы
Устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы

Владельцы патента RU 2580173:

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный политехнический университет (НПИ) имени М.И. Платова" (RU)

Изобретение относится к измерительной технике и представляет собой устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы. Устройство содержит дифференциальный преобразователь магнитной индукции, представляющий собой Ж-образный сердечник, два сенсора напряженности магнитного поля, блок питания, блок микроконтроллера, усилитель переменного напряжения. На центральные полюса сердечника нанесены две одинаковые намагничивающие катушки, соединенные последовательно и встречно и подключенные к выходу усилителя. В каждом из центральных полюсов сердечника выполнены по два пропила, внутрь которых нанесены первая и вторая одинаковые измерительные катушки. Сенсоры размещены на одной оси, совпадающей с центром по толщине сердечника, на одинаковом расстоянии до ближайшего к испытуемому образцу края сердечника. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей устройства-прототипа путем обеспечения возможности измерения петли гистерезиса и основной кривой намагничивания образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы. 2 ил.

 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения петель магнитного гистерезиса и кривой намагничивания образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы на частотах от 1 до 10000 Гц.

Известна установка для измерения амплитуд значений магнитной индукции и напряженности магнитного поля электротехнической стали полос [см. кн. Магнитные свойства электротехнической стали / В.В Дружинин. - М.: Энергия, 1974. - С. 207-211], содержащая источник питания, вольтметр среднего значения, частотомер, катушку для измерения магнитных величин, катушку для компенсации магнитного потока вне образца, аппарат для испытания образцов, составленных из полос.

Недостатком устройства является необходимость проведения подготовительных операций над испытуемым образцом, снижающая скорость проведения измерений, а также невозможность применения на образцах-заготовках для магнитопровода, имеющих сложную форму.

Известно устройство для экспресс-испытания изделий из листовой электротехнической стали [Патент RU 2434237, 20.11.2011, МПК G01R 33/00 G01R 33/12]. Устройство для экспресс-испытания изделий из листовой электротехнической стали содержит источник переменного тока, дифференциальный магнитный мост, прикладываемый к испытуемому образцу и представляющий собой сердечник Н-образной формы из пермаллоя, на нейтральное сечение которого нанесена измерительная катушка, а на четыре полюса - одинаковые намагничивающие катушки, соединенные последовательно так, что нижние и верхние катушки соединены между собой согласованно, а пара верхних и пара нижних между собой - встречно, и подключенные к выходу источника переменного тока, состоящего из генератора синусоидального напряжения и усилителя переменного напряжения, первый вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, а второй - к выходу измерительной катушки, последовательно с намагничивающими катушками включен сенсор тока, также устройство содержит запоминающее устройство с задержкой выходного сигнала относительно входного на четверть периода выходного напряжения генератора, первый вход запоминающего устройства подключен к выходу измерительной катушки, а второй - ко второму выходу генератора синусоидального напряжения, регистрирующий блок, имеющий два входа, первый подключен к выходу запоминающего устройства, а второй - к выходу сенсора тока.

Недостатком устройства для экспресс-испытания изделий из листовой электротехнической стали является то, что оно позволяет измерять магнитные характеристики с высокой точностью только на образцах, совпадающих по размеру с размерами межполюсного пространства сердечника Н-образной формы. Для остальных типоразмеров изделий обеспечивается достаточная точность лишь в области контроля магнитных характеристик в симметричных точках, одинаковых по размерам и форме образцов.

Наиболее близким по совокупности признаков и принципу действия к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали [Патент RU 100833, 27.12.2012, МПК G01R 33/00]. Устройство для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали содержит источник переменного тока, состоящий из генератора синусоидального напряжения и усилителя переменного напряжения, первый вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, а второй - к выходу измерительной катушки, регистрирующий блок, дифференциальный преобразователь магнитной индукции, прикладываемый к испытуемому изделию и представляющий собой сердечник Н-образной формы, на четыре полюса которого нанесены четыре одинаковые намагничивающие катушки, соединенные последовательно так, что нижние и верхние катушки соединены между собой согласованно, а пара верхних и пара нижних между собой - встречно, и подключенные к выходу источника переменного тока, сенсор тока, включенный последовательно с намагничивающими катушками, запоминающее устройство, первый вход которого подключен к выходу измерительной катушки, а второй - ко второму выходу генератора синусоидального напряжения, причем регистрирующий блок имеет два входа, первый подключен к выходу запоминающего устройства, а второй - к выходу сенсора тока. В каждом из четырех полюсов сердечника Н-образной формы выполнены пропилы на всю толщину сердечника, разделяющие полюс на две половины, измерительная катушка является составной и представляет собой две катушки, нанесенные на внутренние половины двух противоположных полюсов, получившиеся после пропилов, соединенные последовательно.

Недостатком устройства для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали является то, что оно позволяет измерять магнитные характеристики с высокой точностью только на образцах, совпадающих по ширине с шириной сердечника Н-образной формы. Для изделий произвольной формы обеспечивается достаточная точность лишь в области контроля магнитных характеристик в симметричных точках одинаковых по размерам и форме образцов.

Задачей изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали.

Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности измерения петли гистерезиса и основной кривой намагничивания образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы.

Технический результат достигается с помощью устройства для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы, содержащего блок микроконтроллера, первый выход которого соединяется с компьютером передачи данных о результатах измерений, второй выход блока микроконтроллера подключен к входу усилителя переменного напряжения, дифференциальный преобразователь магнитной индукции, прикладываемый к испытуемому образцу и представляющий собой сердечник Ж-образной формы из шихтованной электротехнической стали, на центральные полюса, верхний и нижний, которого нанесены две намагничивающие катушки, имеющие одинаковое число витков и соединенные между собой последовательно и встречно и подключенные к выходу усилителя переменного напряжения, два сенсора напряженности магнитного поля, размещенные на одной оси, совпадающей с центром по толщине сердечника Ж-образной формы, причем первый сенсор напряженности магнитного поля размещен в левом, ближайшем к испытуемому образцу, межполюсном пространстве сердечника Ж-образной формы, а второй сенсор напряженности магнитного поля в правом, ближайшем к испытуемому образцу, межполюсном пространстве сердечника Ж-образной формы на одинаковом с первым сенсором напряженности магнитного поля расстоянии до ближайшего к испытуемому образцу края сердечника Ж-образной формы, при этом выходы двух сенсоров напряженности магнитного поля подключены к первому и второму входам блока микроконтроллера, а их питание осуществляется с помощью блока питания, кроме того, в каждом из центральных полюсов, верхнем и нижнем, сердечника Ж-образной формы выполнены по два пропила на всю толщину каждого из этих полюсов, разделяющие каждый центральный полюс на три равные части, ширина которых совпадает с расстоянием от внутреннего края каждого из крайних полюсов сердечника Ж-образной формы до ближайшего края каждого соответствующего центрального полюса, на центральные полюса, верхний и нижний, сердечника Ж-образной формы нанесены первая и вторая измерительные катушки, имеющие одинаковое число витков, таким образом, что каждая из измерительных катушек охватывает среднюю часть соответствующего центрального полюса сердечника Ж-образной формы, получившуюся после выполнения в нем пропилов, причем выход первой измерительной катушки соединен с третьим входом блока микроконтроллера, а выход второй измерительной катушки соединен с четвертым входом блока микроконтроллера.

Проведенный поиск среди средств того же назначения, что и заявляемое, не выявил тождественных технических решений в отношении всей совокупности существенных признаков предлагаемого изобретения. Это позволяет сделать вывод о соответствии его критерию «новизна».

Анализ уровня техники позволил установить, что присущие предлагаемому изобретению отличительные признаки, такие как применение сердечника Ж-образной формы с двумя пропилами в центральном полюсе, разделяющими центральный полюс на три части, новая конструкция и размещение измерительных катушек и два сенсора напряженности магнитного поля, размещенные вблизи поверхности испытуемого образца на одной оси с центром полюса, блока микроконтроллера, аналого-цифрового преобразователя, при их введении в указанной выше связи с остальными элементами схемы в заявляемое устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой стали произвольной формы указанные блоки проявляют новые свойства, что приводит к расширению функциональных возможностей устройства-прототипа, то есть обеспечивает измерение петли гистерезиса и основной кривой намагничивания образцов из листовой стали произвольной формы. Это позволяет сделать положительный вывод о соответствии технического решения критерию «изобретательский уровень».

На фиг. 1 представлена блок-схема устройства для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы. На фиг. 2 представлена блок-схема блока микроконтроллера устройства для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы.

Устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы содержит блок микроконтроллера 1, первый выход которого соединяется с компьютером передачи данных о результатах измерений (на фиг. 1 не представлен), второй выход блока микроконтроллера 1 подключен к входу усилителя переменного напряжения 2, дифференциальный преобразователь магнитной индукции (на фиг. 1 не обозначен), прикладываемый к испытуемому образцу 3 и представляющий собой сердечник Ж-образной формы 4 (например, из шихтованной электротехнической стали), на центральные полюса, верхний и нижний, которого нанесены две намагничивающие катушки 5 и 6 соответственно, имеющие одинаковое число витков и соединенные между собой последовательно и встречно, и подключенные к выходу усилителя переменного напряжения 2 два сенсора напряженности магнитного поля 7 и 8, размещенные на одной оси, совпадающей с центром по толщине сердечника Ж-образной формы 4, причем первый сенсор напряженности магнитного поля 7 размещен в левом, ближайшем к испытуемому образцу 3, межполюсном пространстве сердечника Ж-образной формы 4, а второй сенсор напряженности магнитного поля 8 в правом, ближайшем к испытуемому образцу 3, межполюсном пространстве сердечника Ж-образной формы 4 на одинаковом с первым сенсором напряженности магнитного поля 7 расстоянии до ближайшего к испытуемому образцу 3 края сердечника Ж-образной формы 4, при этом выходы двух сенсоров напряженности магнитного поля 7, 8 подключены к первому и второму входам блока микроконтроллера 1, а их питание осуществляется с помощью блока питания 9, кроме того, в каждом из центральных полюсов, верхнем и нижнем, сердечника Ж-образной формы 4 выполнены по два пропила на всю толщину каждого из этих полюсов, разделяющие каждый центральный полюс на три равные части, ширина которых совпадает с расстоянием от внутреннего края каждого из крайних полюсов сердечника Ж-образной формы 4 до ближайшего края каждого соответствующего центрального полюса, на центральные полюса, верхний и нижний, сердечника Ж-образной формы 4 нанесены первая 10 и вторая 11 измерительные катушки, имеющие одинаковое число витков, таким образом, что каждая из измерительных катушек 10, 11 охватывает среднюю часть соответствующего центрального полюса сердечника Ж-образной формы 4, получившуюся после выполнения в нем пропилов, причем выход первой измерительной катушки 10 соединен с третьим входом блока микроконтроллера 1, а выход второй - измерительной катушки 11 соединен с четвертым входом блока микроконтроллера 1.

Схема блока микроконтроллера 1 показана на фиг. 2 и содержит микропроцессор 12, первый выход которого соответствует первому выходу блока микроконтроллера 1, подключенному к компьютеру, второй выход которого подключен к входу оперативного запоминающего устройства 13, выход которого подключен к первому входу микропроцессора 12, третий выход микропроцессора 12 подключен к входу блока цифроаналогового преобразователя 14, выход которого соответствует второму выходу блока микроконтроллера 1 и подключен к входу усилителя переменного напряжения 2, второй вход микропроцессора 12 подключен к выходу аналого-цифрового преобразователя 15, вход которого подключен к выходу четырехканального коммутатора 16, первый вход которого соответствует первому входу блока микроконтроллера 1 и подключен к выходу первого сенсора напряженности магнитного поля 7, второй вход четырехканального коммутатора 16 соответствует второму входу блока микроконтроллера 1 и подключен к выходу второго сенсора напряженности магнитного поля 8, третий вход четырехканального коммутатора 16 соответствует третьему входу блока микроконтроллера 1 и подключен к выходу первой измерительной катушки 10, четвертый вход четырехканального коммутатора 16 соответствует четвертому входу блока микроконтроллера 1 и подключен к выходу второй измерительной катушки 11, четвертый выход микропроцессора 12 подключен к пятому, управляющему, входу четырехканального коммутатора 16.

Устройство работает следующим образом.

Включается блок питания 9. К трем концам (верхним или нижним) трех полюсов сердечника Ж-образной формы 4 дифференциального преобразователя магнитной индукции прижимается испытуемый образец 3. Начинается цикл измерения значений напряженности магнитного поля и магнитной индукции в испытуемом образце 3. Каждый шаг цикла работы соответствует измерению одной частной петли магнитного гистерезиса испытуемого образца 3. На первом шаге цикла работы микропроцессор 12 блока микроконтроллера 1 формирует на втором выходе кодовую последовательность, соответствующую первому, минимальному, уровню амплитуды и равную по продолжительности трем периодам перемагничивания. Данная кодовая последовательность с помощью цифроаналогового преобразователя 14 блока микроконтроллера 1 преобразуется в сигнал напряжения на выходе цифроаналогового преобразователя 14 блока микроконтроллера 1, соответствующего второму выходу блока микроконтроллера 1. Сигнал напряжения с второго выхода блока микроконтроллера 1 подается на вход усилителя переменного напряжения 2. Сигнал напряжения с выхода усилителя переменного напряжения 2 подается на вход намагничивающих катушек 5 и 6. В намагничивающих катушках 5 и 6 формируется ток, возбуждающий магнитное поле в сердечнике Ж-образной формы 4 дифференциального преобразователя магнитной индукции и в испытуемом образце 3.

Использование сердечника Ж-образной формы 4 в совокупности с размещением первой 10 и второй 11 измерительной катушки в двух пропилах каждого из центральных полюсов, верхнем и нижнем, сердечника Ж-образной формы 4, выполненных на всю толщину каждого из этих полюсов, разделяющих каждый центральный полюс на три равные части, ширина которых совпадает с расстоянием от внутреннего края каждого из крайних полюсов сердечника Ж-образной формы 4 до ближайшего края каждого соответствующего центрального полюса, а также использованием первого 7 и второго 8 сенсоров напряженности магнитного поля позволяет создать и выделить для измерений область равномерного намагничивания в образцах произвольной формы, что расширяет функциональные возможности устройства для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали - позволяет обеспечивать возможность измерения петли гистерезиса и основной кривой намагничивания образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы.

Сигнал с первого 7 и второго 8 сенсоров напряженности магнитного поля поступает на соответственно первый и второй входы блока микроконтроллера 1. На третий вход блока микроконтроллера 1 поступает сигнал с выхода измерительной катушки 10. На четвертый вход блока микроконтроллера 1 поступает сигнал с выхода измерительной катушки 11. Данные значения поступают на соответственно первый, второй, третий и четвертый входы четырехканального коммутатора 16 блока микроконтроллера 1 и последовательно подаются на вход блока аналого-цифрового преобразователя 15 блока микроконтроллера 1. С помощью блока аналого-цифрового преобразователя 15 блока микроконтроллера 1 сигналы с первого 7 и второго 8 сенсоров напряженности магнитного поля и с выходов измерительной катушки 10 и измерительной катушки 11 преобразуются в кодовые последовательности, затем последовательно подаются на третий вход микропроцессора 12 блока микроконтроллера 1 и записываются в оперативное запоминающее устройство 13 блока микроконтроллера 1. После записи в запоминающее устройство 13 блока микроконтроллера 1 кодовых значений, соответствующих всем значениям трех периодов синусоидального напряжения, поступившим со второго выхода блока микроконтроллера 1 на усилитель переменного напряжения 2, первый шаг цикла измерения заканчивается. На втором шаге цикла измерений происходит повышение амплитуды синусоидального напряжения, после чего первый шаг цикла измерения и записи значений повторяется. Повторение данного цикла осуществляется до достижения максимальной амплитуды синусоидального напряжения. После этого микропроцессор 12 блока микроконтроллера 1 считывает поочередно для каждого шага цикла измерений значения кодов из оперативного запоминающего устройства 13 блока микроконтроллера 1, соответствующие значениям показаний сенсоров напряженности магнитного поля 7 и 8, и рассчитывает значение напряженности магнитного поля в испытуемой области испытуемого образца 3 по формуле:

Н=(Н1+Н2)/2, где H1 - напряженность магнитного поля, определенная с помощью первого сенсора напряженности магнитного поля 7, Н2 - напряженность магнитного поля, определенная с помощью второго сенсора напряженности магнитного поля 8; и записывает полученные значения Н, соответствующие значениям напряженности на одном частном цикле перемагничивания, в соответствующий блок памяти оперативного запоминающего устройства 13 блока микроконтроллера 1.

На следующем этапе микропроцессор 12 блока микроконтроллера 1 считывает поочередно все значения кодов из оперативного запоминающего устройства 13 блока микроконтроллера 1, соответствующих значениям напряжений с выходов измерительных катушек 10 и 11, и рассчитывает значение магнитной индукции в испытуемой области испытуемого образца 3 по формуле:

B=(∫U1dt-∫U2dt)/(w*S), где ∫U1dt - интеграл напряжения на выходе первой измерительной катушки 10 по времени, ∫U2dt - интеграл напряжения на выходе второй измерительной катушки 11 по времени, w - число витков каждой измерительной катушки (10 и 11), S - площадь поперечного сечения испытуемой области испытуемого образца 3, и записывает полученные значения В, соответствующие значениям индукции магнитного поля на одном частном цикле перемагничивания в соответствующий блок памяти оперативного запоминающего устройства 13 блока микроконтроллера 1.

После расчетов всех значений напряженности магнитного поля и магнитной индукции для каждого частного цикла перемагничивания образца эти значения поблочно передаются в компьютер по первому выходу блока микроконтроллера 1.

Работа устройства закончена.

Блоки, входящие в состав устройства для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали, могут быть выполнены, например:

- блок микроконтроллера - микроконтроллер K1986BE92QI;

- усилитель переменного напряжения 2 - любой дифференциальный усилитель с коэффициентом усиления не менее 20;

- сердечник Ж-образной формы 4 дифференциального преобразователя магнитной индукции - шихтованный сердечник, составленный из двух Ш-образных сердечников из электротехнической стали, пропилы в полюсах выполняются глубиной не более 4 мм и шириной не более 2.5% от ширины полюса;

- намагничивающие катушки 6-9 наносятся медным проводом диаметром 0,8-1,5 мм, число витков от 150 до 200;

- сенсоры напряженности магнитного поля 7, 8 - датчики Холла;

- блок питания 9 - стабилизированный источник питания постоянного тока 3 мА;

- измерительные катушки 10, 11 наносятся медным проводом диаметром не более 0,1 мм, числом витков от 20 до 30.

Экспериментальные исследования макета заявляемого устройства для измерения магнитных характеристик полос из листовой стали на образцах с известными магнитными характеристиками показали, что заявляемое устройство обеспечивает погрешность измерения не более 4%.

Устройство для измерения магнитных характеристик образцов из листовой электротехнической стали произвольной формы, содержащее усилитель переменного напряжения, сердечник, на полюса которого нанесены одинаковые намагничивающие катушки, соединенные последовательно и подключенные к выходу усилителя переменного напряжения, две измерительные катушки, отличающееся тем, что устройство дополнительно содержит два сенсора напряженности магнитного поля, блок питания, блок микроконтроллера, первый выход которого соединен с компьютером для передачи данных о результатах измерений, второй выход блока микроконтроллера подключен к входу усилителя переменного напряжения, первый вход блока микроконтроллера подключен к выходу первого сенсора напряженности магнитного поля, второй вход блока микроконтроллера подключен к выходу второго сенсора напряженности магнитного поля, третий вход блока микроконтроллера подключен к выходу первой измерительной катушки, четвертый вход блока микроконтроллера подключен к выходу второй измерительной катушки, причем сердечник имеет Ж-образную форму, намагничивающие катушки соединены встречно и нанесены на два его центральных полюса, верхний и нижний, два сенсора напряженности магнитного поля размещены в межполюсных пространствах сердечника Ж-образной формы около испытуемого образца и на одном расстоянии до него на одной оси, совпадающей с центром по толщине сердечника Ж-образной формы, в каждом из центральных полюсов, верхнем и нижнем, сердечника Ж-образной формы выполнены по два пропила на всю толщину каждого из этих полюсов, разделяющие каждый центральный полюс на три равные части, ширина которых составляет не менее расстояния от внутреннего края каждого из крайних полюсов сердечника Ж-образной формы до ближайшего края каждого соответствующего центрального полюса, а первая и вторая измерительные катушки нанесены на центральные полюса, верхний и нижний, сердечника Ж-образной формы таким образом, что каждая из измерительных катушек охватывает среднюю часть соответствующего центрального полюса сердечника Ж-образной формы, получившуюся после выполнения в нем пропилов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения вебер-амперной характеристики электротехнического изделия. Техническим результатом заявляемого способа является повышение точности измерения за счет учета температурной погрешности.

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).

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании магнитных свойств веществ и материалов в следующих областях: физика магнитных явлений, геофизика.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

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.

Использование: для неразрушающего определения относительной магнитной проницаемости деталей, выполненных из ферромагнитного материала. Сущность изобретения заключается в том, что при индуцировании магнитного поля индуктором 2 измеряют его магнитодвижущую силу с помощью датчика 6 и амплитуды магнитной индукции на противоположных концах магнитных полюсов индуктора Винд и в промежутке между ними Впов и определяют значение относительной магнитной проницаемости ферромагнитной детали с помощью соотношения: технический результат: повышение точности и быстродействия определения относительной магнитной проницаемости. 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для определения уровня, мгновенной и интегральной насыпной плотности груза в полувагонах железнодорожного транспорта, обнаружения негабаритного груза, выявления отклонений от сортности, а также для построения распределения уровня (насыпной плотности) по длине полувагона. Устройство включает датчик скорости, датчик уровня загрузки и блок обработки и управления. Дополнительно включены средства определения массы груза, датчики уровня загрузки, число которых составляет от двух до шести, которые установлены на высоте 5.0 м от уровня головки рельса ж/д пути, справа и слева от оси пути в диапазоне от 0,2 м до 0,75 м. Технический результат заключается в повышении точности определения уровня, мгновенной и интегральной насыпной плотности груза в полувагонах. 3 ил.

Изобретение относится к неразрушающему контролю металлов и сплавов, а именно к методам контроля фазового состава, и может быть использовано в металлургии, металлообработке, машиностроении, авиастроении для контроля качества продукции и стабильности технологических процессов. Прибор контроля фазового состава стали включает в себя датчик (Д), который состоит из корпуса, выполненного из немагнитного материала, и вторичный прибор (ВП) со средством алфавитно-цифровой индикации для отображения выходной информации. При этом в корпусе размещены соединенные между собой измерительный трансформатор (1), состоящий из первичной обмотки возбуждения (ОВ) и вторичной обмотки измерительной (ОИ), генератор синусоидальных колебаний (2), датчик-преобразователь тока (3), цифроаналоговый преобразователь (5), аналого-цифровой преобразователь (4). Вторичный прибор дополнительно содержит микропроцессорный модуль (7), связанный с измерительным трансформатором (1) через приемопередатчик (10) вторичного прибора, связанного с приемопередатчиком (6) датчика посредством радиосигнала, и управляющий амплитудой выходного напряжения генератора синусоидальных колебаний. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение надежности и достоверности автоматического измерения содержания ферритной фазы в образце или пробе. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерения магнитных полей и касается оптического магнитометра. Магнитометр включает генератор низкой частоты, конденсатор, по меньшей мере одну катушку электромагнита, активный материал виде кристалла карбида кремния, содержащий по меньшей мере один спиновый центр на основе вакансия кремния с основным квадрупольным состоянием, помещенный внутрь катушки, источник постоянного тока, синхронный детектор, блок управления, оптическую систему из полупрозрачного зеркала, зеркала, светофильтра, линзы и объектива, лазер, излучающий в ближней инфракрасной области, и фотоприемник. Технический результат заключается в упрощении устройства и обеспечении возможности работы в полосе прозрачности биологических объектов. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к электрохимии и физике магнетизма, в частности к электролитической диссоциации некоторых растворов, ионы которых существенно отличаются по их атомной массе. Заявлено устройство для исследования эффекта намагничивания растворов при их вращении, состоящее из последовательно связанных регулируемого источника постоянного тока, двигателя постоянного тока, датчика угловой скорости оси вращения двигателя постоянного тока, цилиндрического сосуда с осью его вращения из немагнитного материала, заполненного испытываемым раствором, измерителя напряженности магнитного поля, возникающего в испытываемом растворе, и устройства управления и обработки информации, второй вход которого связан с выходом датчика угловой скорости вращения оси двигателя, а управляющий выход соединен с регулируемым источником постоянного тока. Заявляемое техническое решение позволяет исследовать различные виды растворов на предмет возникновения их намагничивания и электрической поляризации при вращении, что дает дополнительную информацию о физико-химической структуре растворов и о природе электролитической диссоциации. 1 ил.

Изобретение относится к первой микромагнитометрической системе для обнаружения присутствия сверхмалых количеств магнитных частиц вплоть до одиночной магнитной частицы или одиночного магнитного объекта нано- или микромасштаба. Микромагнитометрическая система для обнаружения присутствия сверхмалых количеств магнитных частиц содержит первый магнитный гибридный AMR/PHR многокольцевой датчик, использующий электрическую конфигурацию моста Уитстона, первый источник тока, первое устройство измерения напряжения, набор из по меньшей мере одной магнитной частицы, осажденной на первый магнитный датчик, и блок обработки для обнаружения из набора различных измеренных дифференциальных напряжений отклонения магнитного потока, характеризующего присутствие по меньшей мере одной осажденной магнитной частицы. Технический результат – повышение чувствительности обнаружения магнитных частиц. 9 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к устройству и способу обнаружения магнитных частиц в поле зрения, которые позволяют удаление фоновых сигналов. Устройство содержит: средство выбора, содержащее блок (110) генератора сигналов поля выбора и элементы (116) поля выбора для создания магнитного поля (50) выбора, имеющего такую пространственную структуру его напряженности магнитного поля, что в поле (28) зрения формируются первая подзона (52), имеющая низкую напряженность магнитного поля, где намагничивание магнитных частиц не доходит до насыщения, и вторая подзона (54), имеющая более высокую напряженность магнитного поля, где намагниченность магнитных частиц доходит до насыщения, средство (120) возбуждения, содержащее блок (122) генератора сигнала возбуждающего поля и катушки (124; 125, 126, 127) возбуждающего поля для изменения положения в пространстве двух подзон (52, 54) в поле (28) зрения посредством возбуждающего магнитного поля, чтобы намагничивание магнитного материала изменялось локально, приемное средство, содержащее блок (140) приема сигнала и приемную катушку (148) для получения сигналов обнаружения, причем сигналы обнаружения зависят от намагничивания в поле (28) зрения и на намагничивание влияют изменения положения первой и второй подзон (52, 54) в пространстве, и средство (152) реконструкции для реконструкции изображения поля (28) зрения из сигналов обнаружения, причем спектр упомянутых сигналов обнаружения включает в себя множество частотных составляющих, при этом одна или более из упомянутых частотных составляющих выбираются и/или взвешиваются путем использования коэффициента качества конкретного сигнала частотной составляющей, полученного из результатов измерений фоновых сигналов, причем для реконструкции изображения используются только выбранные и/или взвешенные частотные составляющие. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 18 ил.

Изобретения относятся к определению магнитного свойства каждого магнитного материала, входящего в состав листа бумаги, перемещаемого по транспортному пути, и определению этих магнитных материалов. Сущность: устройство содержит модуль магнитного детектора, который создает на транспортном пути магнитное поле смещения. Направление этого магнитного поля наклонено под заданным углом к транспортной поверхности для листа бумаги. Модуль детектирует магнитный заряд магнитных материалов посредством обнаружения вариаций магнитного поля смещения. Устройство содержит также модуль намагничивания, который расположен выше по потоку относительно модуля магнитного детектора в указанном направлении перемещения и намагничивает магнитные материалы посредством создания на транспортном пути магнитного поля намагничивания, ориентированного в направлении, отличном от направления магнитного поля смещения. В положении, где модуль магнитного детектора детектирует намагниченность, магнитные материалы находятся в состоянии, в котором магнитные материалы намагничены во взаимно различных направлениях в соответствии с их коэрцитивной силой. Технический результат: создание малогабаритного устройства, способного определять несколько типов разных материалов. 4 н. и 17 з.п. ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения вебер-амперных характеристик электротехнических устройств. В устройство измерения вебер-амперных характеристик электротехнических устройств, содержащее источник питания, намагничивающую обмотку, нанесенную на испытуемый образец, измерительный шунт, причем к выходу источника питания присоединено масштабирующее устройство, усилитель, дифференциатор, нуль-орган, аналого-цифровой и цифроаналоговый преобразователи, дополнительно введены согласно изобретению шесть амплитудных детекторов, коммутатор, первый и второй многополосный фильтр, первое и второе устройства выборки и хранения, персональный компьютер, блок модели. В основе разработанного устройства измерения вебер-амперных характеристик электротехнических устройств лежит метод натурно-модельного эксперимента для определения вебер-амперной характеристики электротехнического изделия. Технический результат – расширение функциональных возможностей устройства измерений вебер-амперных характеристик электротехнических устройств. 2 ил.

Изобретение относится к области измерения магнитного момента (ММ), а именно к измерению магнитных моментов объектов путем измерения составляющих индукции магнитных полей в условиях наличия естественных и промышленных помех. Отличительная особенность способа заключается в том, что производятся измерения разности сигналов между двумя парами магнитоизмерительных датчиков, установленными в противоположных, симметрично расположенных точках относительно центра координат объекта. По результатам измерения разности одноименных составляющих магнитных полей и известных координат положения магнитоизмерительных датчиков относительно центра объекта определяют составляющие мультипольных магнитных моментов. С помощью системы контуров, расположенных вокруг объекта, имитируют условия нахождения объекта в любой широтной зоне и определяют искомые магнитные моменты индуцированной и остаточной намагниченности в этой зоне. Технический результат – повышение помехозащищенности и точности измерения составляющих мультипольных магнитных моментов объектов. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2016-04-10 2016-04-11T10:56:51
Наверх