Способ градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскими

Социалистическид

Республик

<>789950

У Ф.. г (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 210378 (21) 2592577/18-21 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

Опубликовано 2 31280 Бюллетень Ио 4 7

Дата опубликования описания 25.12,80 (5()М. НЛ.3.

G, 01 Я 33/04

Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (53) УДН 621. 317. .444(088.8) (72) Автор изобретения

М. Я. Любимцев (71) Заявитель (%4) СПОСОБ ГРАДУИРОВКИ СТРОБОСКОПИЧЕСКИХ УСТРОИСТВ

ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПРИРАЩЕНИЯ МАГНИТНОГО ПОТОКА

Изобретение относится к измерительной технике и может быть применено для градуировки стробоскопических уст-. ройств, используемых для определения ,приращений магнитного потока образ- 5 цоы ферромагнитных материалов при их испытаниях.

Известен способ градуировки стробоскопических устроиств для измерения приращения магнитного потока, ос- 10 кованный на применении мер взаимной индуктивности (i).

Однако этот способ градуировки не обеспечивает необходимой точности в области малых времен изменения 35 магнитного потока (десятые и сотые доли мкс).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ градуировки стробоскопическнх 20 устройств для измерения приращения магнитного потока, заключающийся в том, что на стороне реального масштаба времени стробоскопического преобразователя подключают меру постоян- 25 ного напряжения, а на стороне преобразованного масштаба времени — образцовую меру интервала времени, задающую временной предел интегрирования преобразованного сигнала, регистри- 30 руют показания отсчетного устройства, определяют коэффициент временного преобразования, используя полученный коэффициент и показание отсчетного устройства, номиналы образцовых мер постоянного напряжения и интервала времени, определяют постоянную градуируемого устройства

1о кар с, где K — градуировочная постоянная измерительного устройства напряжение образцовой меры;

T — предел интегрирования, опреО деленный с помощью измерителя временных интервалов;

К вЂ” коэффициент временного преьР образованияу

С - показания регистрирующего гр прибора при градуировке (2).

Недостатком этого устройства является то, что определение коэффициента временного преобразования возможно с погрешностью, которая обусловлена главным образом нелинейностью временной развертки стробоскопического устройства.

Цель изобретения — повышение точности градуировки стробоскопического

789950 устройства для измерения приращения магнитного потока ферромагнитных образцов при их перемагничивании.

Укаэанная цель достигается тем, то в способе градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока путем поочередного подключения к входу стробоскопического преобразователя генератора высокой частоты и образцовой меры постоянного напряжения, регистрации цокаэаний отсчетного блока и определения постоянной градуирования устройства,при подключении генератора вйсокой частоты запоминают величину периода на стороне преобразованного масштаба времени, образцовую меру постоянного напряжения подключают на время, равное выходной величине периода, а постоянную градуирования определяют как отношение произведения измеренных на входе стробоскопического преобразователя значений напряжения и периода к показанию отсчетного блока.

На чертеже изображена структурная схема установки для осуществления предлагаемого способа.

Установка содержит генератор 1 намагничивающего тока, намагничивающую обмотку 2 испытуемого образца, испытуемый образец 3, измерительную обмотку 4, блок 5 управления, стробоскопический преобразователь 6, амплитудный детектор 7, преобразователь

8 напряжение — число, первый ключ 9, суммирующий счетчик 10, дискриминатор

11 уровня напряжения, второй ключ

12, запоминающий регистр 13, формирователь 14 стробоимпульсов, схема

15 сравнения, генератор 16 быстрого пилообразного напряжения, генератор

17 ступенчатого напря>кения, программно-временной блок 18, образцовую меру 19 постоянного напряжения, генератор 20 сигналов высокой частоты, образцовый частотомер .21,вход 22 установки в исходное поло>кение программно-временного блока 18, вход 23 установки в исходное нулевое поло>ке-. ние суммирующего счетчика 10, выход

24 для подключения измерителя напряженности магнитного поля в испытуемом образце 3, регистр 25.

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 периодически воздействует на образец 3, подключенный с помощью намагничивающей обмотки 2.

При этом в измерительной обмотке 4 наводится ЭДС, пропорциональная скорости изменения магнитного потока в образце 3. В режиме измерения измерительная обмотка через блок 5 управления подключена к стробоскопическому преобразователю 6, к второму входу которого подключен своим выходом формирователь 14. Выход стробоскопического преобразователя б подклю чен к амплитудному детектору 7, а выход последнего — к входам преобразователя 8 и дискриминатора 11. Выход преобразователя 8 через первый ключ 9 подключен к счетчику 10. От генератора 1 также запускается генератор 16, с выхода которого импульсы с линейно изменяющимся напряжением поступают на вход схемы 15 сравнения.

На вход схемы 15 от генератора 17 поступает ступенчато изменяющееся напряжение. В моменты равенства мгновенных значений линейно изменяющегося и ступенчатого напря>кения схема

15 вырабатывает сигналы, поступакщие в формирователь 14.

15 В режиме калибровки устройства с помощью блока управления 5 на вход стробоскопического преобразователя 6 подключается генератор 20 с частотомером 21, а к блоку 18 подключается

Щ запоминающий регистр 13.

Импульсы, поступающие с выхода блока 18 на вход генератора 17 также через ключ 12 поступают на вход запоминающего регистра 13. Ключ 12 управ25 ляется сигналами от дискриминатора

11. По истечении некоторого интервала времени в регистре 13 накапливается число, пропорциональное интервалу, на который переместился строб-импульс.

Затем ко входу строб-преобразователя

З® подключается образцовая мера напряжения 19 и производится преобразование этого напряжения в течение времени, хранимого в запоминающем регистре

13. В этом случае счетчик 10 с помощью ключа 9 присоединяется к выходу преобразователя 8 на этот же промежуток времени. Управление ключом 9 осуществляется от блока 18.

В ре>киме калибровки устройства к

4р входу стробоскопического преобразователя 6 с помощью блока 5 управления сначала подключается генератор

20 с частотомером 21. С помощью входов 22,23 и 26 блок 18, регистр 13

45 и счетчик 10 устанавливаются в исходное нулевое положение.

От генератора 1 запускается генератор 16,с выхода которого сигналы поступают на первый вход схемы 15 сравнения. На второй вход схемы сравнения поступает ступенчато изменяющееся напряжение от генератора 17, который запускается от блока 18.

При этОм одним импульсом, поступившем от блока 18, изменение ступенчатого напряжения осуществляется на одну ступеньку. Такое изменение напряжения соответствует одному шагу стробирования.

В моменты равенства мгновенных

40 значений быстрого пилообразного напряжения и ступенчатого схемой 15 сравнения вырабатывается сигнал, следующий в формирователь стробимпульсов, с выхода которого короткие им55 пульсы поступают в стробоскопический

789950.преобразователь 6. В стробоскопическом преобразователе 6 стробимпульсы модулируются по амплитуде исследуемым сигналом в момент стробирования.

На выходе стробоскопического преобразователя 6 появляется импульс, амплитуда которого пропорциональна исследуемому сигналу в момент стробирования. Эти импульсы с помощью детектора 7 преобразуют в постоянное напряжение, которое затем поступает на вход преобразователя 8. t0

Импульсы с выхода последнего через ключ 9 поступают в счетчик 10. По истечении времени в счетчике 10 накопится некоторое число, пропорциональное площади преобразуемого сигнала.

В процессе калибровки на вход стробоскопического преобразователя 6 от генератора 20 поступает последовательность сигналов с периодом T.

При этом, на выходе детектора 7 полу- щ чаются те же сигналы, но в трансформированном масштабе времени. Эти сигналы поступают на вход дискриминатора 11.

Дискриминатор 11 настраивают на определенный (например 0,5 от максимального значения) уровень срабатывания. Как только преобразованный сигнал достигает этого уровня, на выходе дискриминатора 11 появляется сигнал, разрешающий прохождение сигна- 30 лов от блока 18 в запоминающий регистр 13. Ключ 12 будет открыт до тех пор, пока на вход дискриминатора не придет второй преобразованный сигнал и его значение не достигнет со- 35 ответствующего уровня. Таким образом, в запоминающем регистре окажется число импульсов, соответствующее периоду сигналов генератора 20. Значение периода определяется с помощью 4р частотомера 21.

После этого на вход стробоскопического преобразователя 6 через блок

5 управления подключают образцовую меру постоянного напряжения. При этом блок 18 устанавливают в исходное

45 нулевое положение, а к третьему его входу подключают запоминающий ре.гистр 13.

Преобразование постоянного напряжения и занесение соответствующего количества импульсов в счетчик 10 продолжается до тех пор, пока количество импульсов, сформированное программно-временным блоком 18, не равно числу импульсов, хранимому в 55 запоминающем регистре 13.

Таким образом, число С„р,занесенное в счетчик 10,будет пропорционально произведению величины постоянного напряжения образцовой меры 19 на период следования сигналов генератора 20 °

Отсюда градуировочная постоянная измерительного устройства

К = U Т- — (2.)

Cmm

В режиме измерения, не изменяя длительности временной развертки устройства, производят преобразование сигналов ЭДС, получаемых от измерительной обмотки испытуемого образца. При этом в суммирующем счетчике накопится число Ср, пропорциональное величине перепада магнитного потока в образце. Искомое значение магнитного потока дФ может быть найдено, как д ф>=к .с =U т—

Cuss изей ° = С р. Сравнение выражений (1) и (2) показывает, что во втором случае исключается необходимо ст ь определе ни я величины — К

Ьр коэффициента временного преобразования. Поэтому исключается и погрешность, вносимая в ре- " зультат при ее определении.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить точность градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока.

Формула изобретения

Способ градуировки стробоскопических устройств для измерения приращения магнитного потока путем поочередного подключения ко входу стробоскопического преобразователя генератора высокой частоты и образцовой меры постоянного напряжения, регистрации показании отсчетного блока и определения постоянной градуирования устройства, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности, при подключении генератора высокой частоты запоминают величину периода на стороне преобразованного масштаба времени, образцовую меру постоянного напряжения подключают на время, равное выходной величине периода, а постоянную градуирования определяют как отношение произведения измеренных на входе стробоскопического преобразователя значений напряжения и периода к показанию отсчетного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернышев E. Т. и др. Магнитные измерения. М., 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

408242, кл. С 01 R 33/00, 1974 (прототип).

789950

СоставитеЛь М. Клыков

Редактор А. Шандор ТехредС.Мигунова Корректор М, Демчнк

Заказ 9129/76 Тирам 1019 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытии

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Умгород, ул. Проектная,4