Устройство для измерения параметров постоянных магнитов

 

Союз Советских

Социалистических

Респубпик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ

<>741211 (61) Дополнительное к ввт. свид-ву— (22) Заявлено 209278 (21) 2581195/18-21 (З1) М. Кл.

G R 33/12 с присоединением,заявки Мо

Iосударствениый комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 1506.80 бюллетень ¹ 22

Дата опубликования описания 20 . 06 . 80 (53) УДК 621. 317. 44 (088. 8) (72) Автор изобретения

В. К. Кудрявцев (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОСТОЯННЫХ

МАГНИТОВ

Ф () И=-обретение относится к измерению магнитных величин и может быть исполь зовано для технического контроля постоянных магнитов по величине магнит- з ного потока, например потока в зоне максимальной магнитной энергии.

Известно устройство для контроля постоянных магнитов, содержащее блок

- уставок напряженности и индукции IG и блок сравнения. В процессе работы этого устройства испытуемый магнит помещают в зазор магнитной системы и .намагничивают. Затем на магнит воздействует увеличивающимся по напряженности размагничивающим магнитным полем. При достижении вепичины напряженности размагничивающего поля заданного значения магнит внрвь переводится в состояние насы- 2() щейия и измеритель потока измеряет величину приращения потока магнита, Результат измерения с помощью блока сравнения сравнивается с уставкой по индукции (1). 25

Недостатками этого устройства является то, что измерение потока производится индукционно-импульсным методом, вследствие чего необходимо размещать на поверхности магнита иэ- 3() мерительную обмотку и интегрировать

ЭДС, наводимую в этой обмотке. Это затрудняет применение данного устройства в качестве измерительной части автоматов и полуавтоматов по разбраковке постоянных магнитов по магнитным свойствам.

Известно также устройство для измерения индукции и напряженности магнитного поля, в которое входят усилители, источники питания и магнитная система с двумя заэорамн, причем в одном из них размещен испытуемый магнит, а в другом датчик магнитного потока (2). о

Если в рабочий зазор магнитной системы этого устройства - поместить испытуемый магнит и намагнитить его, то на выходе датчика. магнитного потока появится электрический сигнал, напряжение которого где К вЂ” коэффициент усиления датчи.( ка магнитного потока, в качестве которого применен датчик Холла;

741211

K — коэффициент, зависящий от конструкции магнитопронода и от размерон и материала магнита;

Ф вЂ” магнитный псток, отдаваемый магнитам в магнитопровод;

Б — площадь псперечного сечения магнитопронода.

Таким образом, выходное напряжение датчика, по величине которого можно судить о пригодности магнита, является функцией нескольких величин, одна иэ которых (K ) зависит от целого ряда условий (температура, ток питания и т. д.) . Данное устройство характеризуется недостаточной высокой точностью измерения, связанной с нестабильностью параметрон датчика магнитного поля.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство» содержащее элемент сравнений „к одному из входон которого подключен задатчик напряжения, а ко второму через усилитель датчик магнитного поток, расположенный в центре одного из трех зазоров симметричной магнитной сиc Tåìû, снабжено последовательно соединенными трансформа тором, выпрямителем, обмоткой обратной связи и компенсирующей обмоткой, расположенными в идентичных внутренних пазах магнитопронода магнитной системы таким образом, что центр обмотки обратной связи сонпадает с центром датчика магнитного дотока, при этом первичная обмотка трансформатора соединена со вторым входом элемента сравнения, а обмотки обратной связи и компенсирующая включены навстречу друг другу. На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит симметричную частично замкнутую магнитную систему 1, испытуемый магнит 2, немагнитвые прокладки 3, обмотки 4 намагничивания, обмотку обратной связи 5 и компенсирующую б, д тчик 7 магнитн:>пот ка,, ус1„v:ителу- 8 элем "-нT с ряв не ни я зада тчик 1 0 напряженная z . индикаторно-исполн.; тельный блок 11, трансформатор 12, выпрямитель 13.

Устройства работает следующим образом.

Перед контролем партии магнитон определенного типа . эадатчиком 10 фиксируют электрическое напряжение

U(),"равное напряжению Ugg, I1ocTQé ЦХ ющему с выхода усилителя 8 на второй вход элемента 9 сравнения, при условии, что в зазоре магнитной системы

1 находится предварительно намагниченный магнит испытуемого типа, имеющий минимально допустиьшй магнитный поток. Затем испытуемый магнит

2 помещают в рабочий зазор магнитно(. .системы 1 и намагничивают до состояния технического насыщения. После этого состояние магнита определяется магнитным сопротивлением магнитной системы. В зависимости от технических требований, предъявляемых к магниту, толщина прокладок 3 совместно с немагнитными зазорами б и 7 должна обеспечивать положение рабочей точки магнита н зоне максимальной магнитной энергии либо в какойто другой области спинки петли гистереэиса материала. При этом по магнитопроводу магнитной системы 1 пройдет магнитный поток и на выходе датчика 7 появится напряжение, кото(),, О (3, 1

Таким образом, напряжение сигнала, пос туп ающе ro на вход элемента 9 сравнения, Hе зависит в устройстве от нестабильности датчика магнитного потока. В то же нремя нетрудно обеспечить достаточна высокую стабильность величины Ь -коэффициент передачи цепи обратной связи. й()

Причем величина (, входящая в уравнение (2, 3), зависит от величины потока магнита, ак как коэффициент передачи ньлрямителя зависит от уровня входного сигнала. Однако, учитывая, что устройство предназначено не для измерения абсолютных значений магнитных потоков испытуемых магнитов, а для раэбраковки магнитов мето.рое усилится и поступит на второй вход элемента 9 сравнения.

Одновременно это напряжение через трансформатор 12 и выпрямитель

13 поступит на соединенные встречнопоследовательно обмотку обратной свя2Î зи 5 и компенсирующую 6, вызывая в них ток. При соответствующем включении обмоток ток, протекающий по обмотке 5, вызовет магнитный поток„ направленный н центре обмотки встречно потоку испытуемого магнита, причем величин=. егс зависит от ныходного напряжения датчика 7. То есть н устройстве имеет место отрицательная обратная связь по магнитному потоку, О что позволяет значительно cíèçèòü влияние нестабильности параметров датчика ? и усилителя 8 на реэультаты контроля. На второй вход элемента 9 сравнения в устройстве поступает электрический сигнал с напряжением

Q)

К,„К К (2) в1; .1-к„е 1<. )ъ 1 2 где K — коэффициент передачи усилителя .8;

4О коэффициент передачи цепи обратной связи, которая образуется трансформатором 12, выпрямителем 13 и обмоткой 5.

При условии K K K 1 уравнение

45 (2) принимает вид

741211

Формула изобретения дом сравнения их потоков с минимально допустимыми, зависимость величины от величины Ф не будет влиять на . результаты контроля при условии, что при Ф ) Ф будет выполняться U sg

>U>>, где Ф Ъ Ф вЂ” возможные значейия

9%2 магнитного потока, а Uz и U -соответствующие им значения выходных напряжений усилителя.

Кроме того, магнитный поток Ф ро являющийся частью потока, соэдаваемого обмоткой обратной связи 5, замыкается по цепи, состоящей из магнитопровода и испытуемого магнита. Для того, чтобы испытуемый магнит в процессе контроля не испытывал дополнительных размагничивающих воздействий, в устройство введена обмотка б компенсации, создающая в магнитной цепи магнитопровод — испытуемый магнит поток, равный по величине и противоположный по направлению потоку Ф .q u тем самым нейтрализующая то раэмагничивающее действие, которое оказывает на магнит поток Фp g.

Введение в устройство цепи отрицательной обратной связи по магнитному потоку, состоящей из последовательно Соединенных трансформатора

1 2, выпрямителя 13 обмотки, расположенной во внутреннем пазе магнитопровода так, что ее центр симметрии совпадает с датчиком 7 магнитного потока, а также подключение первиччой обмотки трансформатора 12 к выходу усилителя 8 позволяет устранить влияние на результаты контроля временных, температурных и прочих нестабильностей датчиков и за счет этого повысить точность контроля.

Устройство для измерения параметров постоянных магнитов, содержащее элемент сравнения, к одному из входов которого подключен эадатчик на)O пряжения, а ко второму через усилитель датчик магнитного потока, расположенный в центре одного иэ трех зазоров симметричной магнитной си,стемы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено последовательно соедине нным трансформатором, выпрямителем, обмоткой обратной связи и компенсирующей обмоткой, расположенными в идентичных внутренних пазах магнитопровода магнитной системы таким образом, что центр обмотки обратной связи совпадает с центром датчика магнитного потока, при этом первичная обмотка трансформатора соедине— на со вторым входом элемента сравнения, а обмотки обратной связи и компенсирующая включены навстречу друг другge

Источники информацииу принятые во внимание при экспертизе

1. As=-орское свидетельство СССР

В 55О604.. кл. G 01 R 33/12, 1973.

2. Февралева Н. Е. Магнитно-твердые материалы и постоянные магни«3$ ты К р Наукова дpp мка 1969 р с. 176. цНиНПИ Заказ 3323/5

Тираж 1Q19 Подписное

Филиал ППП Патент, r.Óèãîðîä,óë.Ïðîåêòíàÿ,4