Устройство для измерения удельной магнитной энергии ферромагнитных материалов

 

О П И С А Н И Е (п)635442

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 20.07.77 (21) 2508876/18-21 (51) М. К .

G 01R 33/12 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.78. Бюллетень № 44 (53) УДК 621.317.44 (088.8) по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 30.11.78 ь

Ж. А. Кардашян (72) Автор изобретения (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ УДЕЛЪНОЙ

МАГН ИТНО Й ЭН ЕРГИ И Ф ЕРРОМАГН ИТН ЫХ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности, может быть использовано для исследования величины удельной магнитной энергии при индукциях, близких к насыщению в локальной области образца из электротехнической стали в виде листа, полосы или ленты.

Известны устройства для измерения удельной магнитной энергии и потерь на гистерезис ферромагнитных материалов, со- 10 держащие интеграторы, датчик индукции, блок суммирования, блоки формирования пилообразных напряжений, блоки определяющие максимум сигнала магнитной энергии и нуль напряженности магнитного по- 15 ля (11.

Недостатком устройства является низкое быстродействие, обусловленное длительным временем измерения, особенно в диапазоне низких частот, и сложность схемного реше- 20 ния.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, содержащее генератор синусоидального сигнала, обмотку 25 намагничивания, датчик напряженности магнитного поля, датчик индукции, умножитель и цифровой вольтметр (21.

Недостаток этого устройства в низкой точности измерения. 30

Цель изобретения — повышение точности измерения удельных потерь при индукциях, близких к насыщению.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения удельной магнитной энергии ферромагнитных материалов, содержащее генератор синусоидального сигнала обмотку намагничивания, датчик напряженности магнитного поля, датчик индукции, умножитель, выход которого соединен с входом цифрового вольтметра, дополнительно введены усилитель-ограничитель, делитель напряжения, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, интегратор и усилитель мощности, выход которого подключен к обмотке намагничивания, при этом первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом генератора синусоидального сигнала, а второй вход дифференциального усилителя соединен с выходом датчика индукции и с входом делителя напряжения, выход последнего подключен к первому входу умножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, своим входом подключенного к выходу датчика напряженности магнитного поля.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства; на фиг. 2 — характеристика пе635442 ремагничивания ферроматериалов при индукциях, близких к насыщению.

Устройство содержит генератор 1 синусоидального сигнала, дифференциальный усилитель 2, интегратор 3, усилитель 4 мощности, делитель 5 напряжения, умножитель

6, цифровой вольтметр 7, усилитель-ограничитель 8, датчик 9 индукции, датчик 10 напряженности магнитного поля, обмотку 11 намагничивания, подковообразный сердеч- 10 ник 12.

Устройство работает следующим образом.

Перемагничивание испытуемого образца

13 осуществляется с помощью сердечника

12, намагничивающая обмотка 11 которого 15 питается от мощного усилителя 4, на вход которого подается синусоидальный сигнал от генератора 1 через дифференциальный усилитель 2 и интегратор 3. Сигнал с выхода датчика 9 индукции подается на вход 20 дифференциального усилителя 2, в результате чего обеспечивается глубокая отрицательная обратная связь, которая позволяет в образце 13 иметь такую форму кривой изменения магнитного потока, которая по- 25 дается с выхода генератора 1.

Измерение удельной магнитной энергии проводится следующим образом. Синусоидальное напряжение от датчика 9 индукции, пропорциональное dB/dt, через дели- 30 тель 5 напряжения, который учитывает толщину и удельную плотность испытуемого образца, подается на вход умножителя б, на другой вход которого поступает сигнал датчика 10 напряженности магнитного по- 35 ля через усилитель-ограничитель 8, который ограничивает пиковую часть по соответствующему уровню так, чтобы погрешность измерения не превышала допустимого значения, и благодаря этому было возможно 40 умножение сильно искаженного сигнала, пропорционального сигналу напряженности магнитного поля, с синусоидальным сигналом, пропорциональным производной магнитной индукции. 45

Когда значения магнитной индукции близки к насыщению при обеспечении синусоидального изменения индукции, у петли гистерезиса имеется достаточно большой интервал а, амплитуда напряженности маг- 50 нитного поля которого в десятки раз превышает значение коэрцитивной силы. При этом в площадке, ограниченной интервалом а, заключена незначительная информация о потерях в ферромагнитном материале, поэтому органичение этих интервалов не вносит оольшой погрешности в результате измерения удельных потерь ферроматериалов при индукциях, близких к насыщению.

При проведении измерения делителем 5 напряжения выставляются соответствующая толщина и удельная плотность испытуемого образца. Это позволяет на выходе умпожителя 6 получить напряжение в цифровом виде, численно равное удельным потерям испытуемого образца.

Формула изобретения

Устройство для измерения удельной магнитной энергии ферромагнитных материалов, содержащее генератор синусоидального сигнала, обмотку намагничивания, датчик напряженности магнитного поля, датчик индукции, умножитель, выход которого соединен с входом цифрового вольтметра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения удельных потсрь при индукциях, близких к насыщению, в него дополнительно введены усилительограничитель, делитель напряжения, последовательно соединенные дифференциальный усилитель, интегратор и усилитель мощности, выход которого подключен к обмотке намагничивания, при этом первый вход дифференциального усилителя соединен с выходом генератора синусоидального сигнала, а второй вход дифференциального усилителя соединен с выходом датчика индукции и с входом делителя напряжения, выход последнего подключен к первому входу умножителя, второй вход которого соединен с выходом усилителя-ограничителя, своим входом подключенного к выходу датчика напряженности магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ко 474774, кл. G 01К 33/12, 26.02.73.

2. Авторское свидетельство СССР

К 419821, кл. G 01К 33/12, 23.08.71.

635442

Составитель Л. Воронина

Техред Н. Рыбкина Корректоры; Т. Добровольская и Л. Котова

Редактор Рыбалова

Заказ 2216)4 Изд. № 780 Тираж 1080 Подписное

НПО Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2