Устройство для измерения коэрцитивной силы движущихся ферромагнитных материалов

 

О П И С А Н И Е 1Ц630602

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сок1з Советских

Социалистических

Республик (б1) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 20.06.77 (21) 2497588 18-21 (51) Ч. К.1 с

G 01 33/12 с присоединением заявки М по делам изобре1ений (43) Опубликовано 30.10.78. Б1о7лстclll Ле 40 (53 ) Ъ, 1, К 621. 31?.44 (088.8) и открытий (45) Дата опубликования ol7IIcaII;III 29.09.78 (72) Авторы изобретения

С. В. Леньков и Г. В. Ломаев (71) Заявитель

Ижевский механический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ

СИЛЫ ДВИЖУЩИХСЯ ФЕРРОМАГН ИТН ЫХ МАТ Е1 ИЛЛОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области матчштных измерений и может быть использовано в устройствах контроля магнитных параметров, например коэрцитивпой силы, и дефектоскопии ферромагнитных проволок, прутков и лент в процессе волочения и проката.

Известны устройства, содержащие намагничивающий элемент и тороидальные сердечники с встречно направленными постоянными магнитами (1).

Недостатком известного устройства является низкая точность измерения.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение — устройство, содержащее намагничивающий элемент, выполпснпьш в виде двух тороидальных, встречно направленных постоянных магнитов, сооспых с ферромагнитным материалом, измерительной и дополнительной катушками, основной усилитель и регистрирующий блок (21.

Недостаток этого устройства состоит в том, что точность измерения коэрцитивной силы зависит от скорости движения ферромагнитного образца.

Цель изобретения — повышение точности измерения коэрцитивной силы движущегося ферромагнитного материала.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее намагничивающий эле- 30 мс IIT выполненный и впдс двух торопдальных, встрсчпо 1шправл IIIIblx постоянных магнитов, coocllblx с ферромагнитным матерна 7ом, II33ICplIi C;lbll011 ll QOIIO IIIIITCл1.пой катушками, основной усилитель. вход которого подключен к измерительной катушке, и регистрирующий блок, механически связанный с (leppollal.lIIITIIblu материалом, дополнительно введены последовательно соедпценныс дополнительный усилитель, псрьый детектор, блок вычитания и псполннТс 7bIIbI11 б;1о1 ., а та 1 жс втор о11 детектор> включенный между выходом основного усилителя и входом блока вычитания. Выход исполнительного блока механически соединен с измерительной, дополнительной катушками и регистрирующим блоком, а вход дополнительного усилителя подключен к дополнительной катушке.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фпг. 2 приведены графики, поясняющие его работу.

Устройство содержит намагнп швающий элемент, выполнснньш в видс двух тороидальных встречно направленных постоянHbIx магнитов 1 и 2, измерительную катушку 3, дополнительную катушку 4, основной усилитель 5, дополнительный усилитель 6, детекторы 7 и 8, исполнительный блок 9, 630602 вычитающий блок 10, регистрирующий блок

11 и ферромагнитный материал 12.

Устройство работает следующим образом.

Протяженный ферромагнитньш материал

12, двигаясь в градиенте магнитного поля

dH постоянных тороидальпых магнитов.

dA скачками перемагничивается по предельной ветви петли гистерезиса. Импульсы ЭДС, возникающие в измерительной и дополнительной катушках 3 и 4, усиливаются основным усилителем 5 и дополнительным усилителем б соответственно. Далее оба сигнала детектируются и усредняются дстскто- 15 рами 7 и 8. Постоянпыс напряжения па выходах детекторов 7 и 8, пропорциональные среднему папря>кению, снимаемому с катушек 3 и 4 соответственно, подаются на входы вычнтающего блока 10. По сигналу с >О выхода блока 10, исполнительный блок 9 перемещает катушки 3 и 4 до тех пор, пока средние напряжения, снимаемые с этих катушек, не уравняются. При этом обе катушки находятся на одинаковом расстоянии >> от экстремума кривой, показывающей распределение среднего напряжения

U= f Х=Н от скачков памап|ичспности IIQ длине ферромагнитного материала 12 в зоне градиента магнитного поля (здесь Н вЂ” — значение магнитного поля в точке О, см. фиг. 2).

Данную кривую можно снять, перемещая 1 катушки 3 и 4, имеющие одппаковыс конструктивные параметры, вдоль ферромагнитного материала. Эксперимснтально установлено, что максимум кривой

U=f О= — Х приходится на значение поля, равного коэрцитивпой силе Н, ферромагнитного материала, и его положение не зависит от скорости движения ферромагнитного материала 12. Изменение скорости его движения приводит только к изменению величины максимума кривой

Так как перемещение катушек 3 и 4 линейно связано с полем то значение Н, вычисляется

dH с где l — персмеще1шс катушек относительно точки Н=О.

Отсчет значения Н, осуществляется реги. стрирующим блоком 11. Предлагаемое устройство позволяет повысить точность измерения коэрцитивной силы движущихся ферромагнитных материалов, так как скорость движения ферромагнстика нс влияет на гоказапия устройства.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэрцитивной силыдвп>кущихся ферромапштпых материалов, содсржащсе намагничивающий элемент, выполненный в виде двух тороидальпых, встречно направленных постоянных магнитов, сооспых с ферромагнитным матсриалом, измсритсльной и дополнительной катушками, основной усилитель, вход которого подключен к измерительной катушке, и регистрирующий блок, механически связанный с ферромагнитным материалом, отлич ающесся тем, ITo, с целью повышения то шостп измерения, в него дополнительно введены последовательно сосдиненныс дополнительный усилитель, первый детсктор, блок вычитания и исполнительный блок, а также второй детектор, включенный между выходом основного усилителя и входом блока вычитания, при этом выход исполнитель. ного блока механически соединен с измерительной, дополнительной катушками и регистрирующим блоком, а вход дополнительного усилителя подключен к дополнительнои катушке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 451970, кл. G 01К 33/12, 27.10.72, 2. Авторское свидетельство СССР № 573783, кл. G 01К 33/12, 23.03.7б.