Способ регистрации несимметричных гистерезисных циклов

 

(11) 676958

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.04.77 (21) 2477075(18-21 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.79. Бюллетень № 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.79 (51) М. Кл 2 б 01 33/14

Государственный комитет ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.317.44 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. В. Моисеенко, В. Т. Кондратьев, В. К. Новиков, ГИСТЕРЕЗИСНЫХ ЦИКЛОВ

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для построения автоматических регистраторов несимметричных гистерезисных циклов при испытании ферромагнитных материалов в режимах одновременного воздействия постоянного и переменного магнитных полей.

Известны способы регистрации несимметричных гистерезисных циклов, основанные на совокупности методов испытания ферроматериалов в динамических и статических режимах перемагничивания (1).

Переменная составляющая индукции магнитного поля определяется по выходному сигналу индукционного первичного преобразователя (измерительной обмотки образца). Постоянная составляющая магнитной индукции в индукционном преобразователе, имеющем дифференцирующие свойства, теряется и определяется дополнительной операцией с помощью флюксметра или баллистического гальванометра по импуль су ЭДС на выходе дополнительной обмотки.

Известен способ определения зависимости мгновенных значений индукции и напряженности магнитного поля, заключающийся в одновременном намагничивании образца постоянным и переменным магнитными полями, определении интегральной функции сигнала измерительной обмотки„ преобразовании электрических сигналов, пропорциональных интегральной функции

5 сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение несимметричных гистерезисных циклов, определении постоянной составляющей индукции флюксметром и смело щения изображения частного цикла на постоянную составляющую индукции по оси индукции (2).

Однако эти способы не позволяют автоматизировать процесс регистрации, требу15 ют больших затрат времени, связанных с использованием флюксметра и участием оператора в объединении результатов измерения постоянной и переменной составляющих индукции. Кроме того, процесс измерения сопровождается значительными погрешностями графического построения частных циклов с учетом постоянной составляющей индукции, которые накладываются на погрешность флюксметра, составляющую 8 — 10%.

Цель изобретения — повышение точности и автоматизации процесса регистрации.

Поставленная цель достигается тем, что по способу, основанному на одновременном

30 намагничивачии образца постоянным и пе5

40

65 ременнйм магнитными полями, определении интегральной функции сигнала измерительной обмотки образца и преобразовании электрических сигналов, пропорциональных интегральной функции сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение несимметричных гистерезисных циклов, периодически изменяют направление постоянного тока, создающего поле подмагничивания, на противоположное с периодом, кратным периоду переменного магнитного поля.

При обеспечении указанной последовательности операций суммарную напряженность можно рассматривать как совокупность двух переменных составляющих

Ж вЂ” 1 + 2;

В : Bl + Bz, где H> . и Bi — переменные составляющие индукции и напряженности;

Hz и z — переменные составляющие, характеризующие периодически инвертируемое поле.

В этом случае на выходе индукционного первичного преобразователя, имеющего дифференцирующие свойства, электрический сигнал измерительной обмотки первичного преобразователя

dB аВ, d Bz ев=, =, + а при интегрировании ев Ж = В, (/) + В, (/), т. е. при определении интегральной функции сигнала сохраняется информация как о переменной В (1), так и о постоянной

В (1) составляющих. При этом магнитная индукция в материале за период изменения направления (две смены знака) тока подмагничивания не содержит постоянной составляющей, в то же время среднее за полпериода тока подмагничивания значение индукции соответствует постоянной составляющей при подмагничивании постоянным полем одного направления. В течение второго полупериода тока подмагничивания магнитное состояние сердечника изменяется по траектории, симметричной относительно начала координат (в плоскости 8 и Н) по вспомогательному циклу.

На фиг. 1 представлена функциональня схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 показаны форма намагничивающего сигнала Н, траектория изменения магнитного состояния материала в координатах В и Н, соответствующая данному режиму форма изменения индукции Bz в образце.

Функциональная схема состоит из задающего генератора 1, усилителя 2 мощности, ферромагнитного сердечника 3 (образец) с намагничивающей и измерительной обмотками, интегратора делителя 5 частоты, образцового резистора 6, источника 7 тока подмагничивания, коммутатора 8 и блока 9 регистрации.

Сигнал, определяющий параметры переменного магнитного поля, от задающего генератора 1 через усилитель 2 мощности подается на намагничивающую обмотку образца 3. На эту же обмотку подается сигнал от источника 7 тока подмагничивания, создающий поле подмагничивания. Изменение направления тока подмагничивания осуществляется коммутатором 8 с частотой, задаваемой делителем 5 частоты, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора. Кратность периода изменения направления тока подмагничивания и переменного намагничивающего тока обеспечивается тем, что на делитель 5 поступает сигнал с задающего генератора 1. Сигнал с измерительной обмотки образца 3 через интегратор 4 передается на первый вход блока 9 регистрации. На второй вход блока регистрации поступает сигнал, пропорциональный напряженности с образцового резистора 6.

Периодическое изменение направления тока подмагничивания исключает из процесса регистрации операцию определения постоянной составляющей баллистическим гальванометром и флюксметром, а следовательно, возможными становятся автоматизация, высокая оперативность, повышение точности, упрощение процесса регистрации несимметричных гистерезисных циклов.

Формула изобретения

Способ регистрации несимметричных гистерезисных циклов путем одновременного намагничивания образца постоянным и переменным магнитными полями, определения интегральной функции сигнала измерительной обмотки образца и преобразования электрических сигналов, пропорциональных интегральной функции сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение несимметричных гистерезисных циклов, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности и автоматизации процесса регистрации, периодически изменяют направление постоянного тока, создающего поле подмагничивания, на противоположное с периодом, кратным периоду переменного магнитного поля.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Труды ВНИИМ. Вып. 29(89), 1956, Л., с. 109 — 116.

2. Кифер И. И. Испытания ферромагнитных материалов. М., «Энергия», с. 285. фиг.1 г.2

Составитель E. Данилина

Редактор E. Караулова Техред А. Камышникова Корректор А. Степанова

Заказ 1542/14 Изд. № 439 Тираж 1090 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2