Вибрационный магнитометр

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (11) 813336 (63) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 110379 (2t) 2735019/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) ПриоритетОпубликовайо 15.03.51. Бюллетень N9 10

Дата опубликования описания 150381 (51)М. К .з

G 01 R 33/02//

G 01 R 33/16

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений м открытий (53) УДК 621.317..44(088.8) (72) Автор изобретения

H.K. Трусов

Отдел физики неразрушающего контроля

АН Белорусской CCP (71) Заявитель (54) ВИБРАЦИОННЫЯ МАГНИТОМЕТР

Изобретение относится к измерению и испытанию ферромагнитных материалов при намагничивании .в открытой магнитной цепи и может быть использовано для измерения магнитного момен 5 та и дифференциальной магнитной восприимчивости ферромагнитного образца:

Известно устройство для измерения магнитного момента, содержащее намагничивающее устройство, измерительную катушку и механизм периодического возвратно-поступательного движения образца перпендикулярно намагничивающему полю (11.

Данное устройство характеризуется недостаточной точностью из-за влияния смещений образца относительно измерительной катушки и не позволяет измерять дифференциальную магнитную восприимчивость испытуемого образца. 20

Известен вибрационный магнитометр, содержащий намагничивающую и измерительную обмотки, синхронный детектор, подключенный ко входу регистратора, другой вход которого через намагничи-2з вающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего напряжения, связанный со вторым входом синхронно- Зе го детектора, и механизм возвратнопоступательных колебаний f2).

Цель изобретения — повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в вибрационный магнитометр, содер жащий намагничивающую и измерительные обмотки, синхронный детектор, под ключенный ко входу регистратора, другой вход которого через намагничивающую обмотку соединен с выходом источника постоянного тока, механизм возвратно-поступательных колебаний, подключенный к генератору управляющего напряжения, который соединен со входом синхронного детектора, дополнительно введено и намагничивающих обмоток и коммутирующая система, ко входам которой подсоединены измерительные обмотки, а к выходу подсоединен вход синхронного детектора, при этом введенные намагничивающие обмотки расположены коаксиально относительно основной намагничивающей обмотки.

На чертеже представлена функциональная схема вибрационного магнитометра.

Вибрационный магнитометр содержит генератор 1 управляющего напряжения, работающий на частотеЖ, механизм 2

813336 возвратно-поступательных колебаний, источник 3 постоянного тока для питания дополнительных намагничивающих обмоток 4, источник 5 питания намагничивающей обмотки 6, измерительные обмотки 7, эталонный регистор 8, синхронный детектор 9, коммутирующую систему 10, двухкоординатной самописец 11 и переключатели 12 и 13.

Намагничивающая обмотка б создает однородной магнитное поле в пространстве, занимаемом испытуемым образ-. цом 14. Для этого выход источника 5 постоянного тока соединяют с намагничивающей обмоткой б, последовательно с которой включают эталонный резистор

8, с которого на координату X двух- 15 координатного самописца 11 снимается падение напряжения, пропорциональное величине намагничивающего поля (на чертеже направление намагничивающего поля показано стрелкой). Намагничива- 20 ющие обмотки 4 включаются навстречу друг другу, запитываются от источника

3 постоянного тока посредством замыкания переключателя 12 и служат для создания магнитного поля с постоянным градиентом напряженности в пространстве, занимаемом испытуемым образцом 14. На оси механизма 2 возвратно-поступательных колебаний закрепляют испытуемый образец 14, расположенный в геометрическом центре измерительных обмоток 7, через коммутирующую систему 10 подключенных к синхронному детектору 9, выход которого подключен к координате Y двухкоординатного самописца 11. Выход ге- З5 нератора 1 управляющего напряжения подсоединяется к управляющему входу синхронного детектора 9 и механизму

2 возвратно-поступательных колебаний.

Вибрационный магнитометр работает 49 следующим образом.

На оси механизма 2 возвратно-поступательных колебаний закрепляют испытуемый образец 14. Механизм 2 возвратно-поступательных колебаний при- 45 водится в действие от генератора 1 управляющего напряжения, при этом испытуемый образец 14 совершает периодические возвратно-поступательные колебания с определенной частотой и небольшой амплитудой. В результате в измерительных обмотках 7 индуцируется переменная ЭДС, которая с учетом фазы детектируется синхронным детектором 9 и подается на координату Y двухкоординатного самописца, на ко.ординату X которого подается напряжение, пропорциональное величине намагничивающего .поля.

ВибрационныЯ магнитометр работает в двух режимах: измерение магнитного щ момента и йзмерение дифференциальной восприимчивости.

При измерении магнитного момента переключатель 12 разомкнут. Дополнительные намагничивающие обмотки 4 обесточены, а переключатель 13 находится в положении М. В этом случае коммутирующая система 10 обеспечивает встречное включение измерительных обмоток 7. Для точного измерения магнитного момента испытуемого образца, т.е. чтобы ЭДС в измерительных обмотках при одинаковом магнитном моменте не зависела от формы и геометрических размеров образцов, конструкция и включение измерительных обмоток должны обеспечивать в пространстве, занимаемом испытуемым образцом, выполнение условия даик

=сои, где Н„„ — напряженность магнитного поля, которое создали бы измерительные обмотки, если по ним пропустить постоянный ток;

X — координата, вдоль которой осуществляется вибрация образца.

B режиме измерения дифференциальной восприимчивости переключатель 12 замкнут, а переключатель 13 находится в положении Х . При этом дополнительные намагничивающие обмотки 4 запитываются от источника 3 постоянного тока и создают в пространстве, занимаемом движущимся образцом 14, магнитное поле с постоянным градиентом напряженности вдоль направления вибра-. ции. Коммутирующая система 10 в этом случае обеспечивает согласное включение измерительных обмоток 7. Для точного измерения магнитно.. дифференциальной восприимчивости Х испытуемого образца конструкция и включение измерительных обмоток должны в пространстве, занимаемом движущимся образцом, обеспечивать однородное магнитное поле, если по обмоткам пропускают постоянный ток. Вибрация образца в поле дополнительных намагничивающих обмоток обеспечивает пропорциональность ЭДС в измерительных обмотках только величине магнитной восприимчивости, а- не величине магнитного момента образца, так как для этого случая включения измерительных обмоток

3 Н о дХ

В этом случае ЭДС определяется лишь перемагничиванием испытуемого образца полем дополнительных намагничивающих обмоток.

Предлагаемый вибрационный магнитометр позволяет повысить точность измерений, обеспечить измерение магнитного момента и дифференциальной магнитной восприимчивости, что в значительной степени расширит его область применения. Конструкция и включение измерительных обмоток обеспечи813336

Формула изобретения

Составитель Ф. Тернопольская

Техред М.Рейвес Корректор С. tgoMatc

Редактор А. Гук

Заказ 767/57 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 вает независимость измерений в о6оих режимах от смещений образца, его формы и геометрических размеров при равном магнитном моменте, что в целом повышает точность измерений и расширяет область применения по возможным при исследовании типоразмерам и формам испытуемых образцов.

Вибрационный магнитометр, содержа дий намагничивающую и измерительные обмотки, синхронный. детектор, подключенный ко входу регистратора, другой вход которого через намагничивающую обмотку соединен с выходом источника постоянного тока, механизм возвратнопоступательных колебаний, подключенный к генератору управляющего напряжения, который соединен со входом синхронного детектора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повы-. шения точности измерений, в него дополнительно введено и намагничиваю-. щих обмоток и коммутирующая система,. ко входам которой подсоединены измерительные обмотки, а к выходу подсоединен вход синхронного детектора, при этом введенные намагничивающие обмотки расположены коаксиально относительно основной намагничивающей обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CttlA 9 2646948, кл. 32415 34, 1960.

2. Труды метрологических институтов СССР. Вып. 95(.155), изд. Стандартов, 1967, с. 101-106.