Устройство для измерения намагниченности ферромагнитных изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (1)864203 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 121279 (2! ) 2852337/18-21 с присоединением заявки Но (51)М. Кд.а

G 01 R 33/02

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 150981 Бюллетень ЙЯ 34 .

Дата опубликования описания 150981 (53) УДК 621. 317 . 757 (088. 8 ) (72) Авторы изобретения

В.А.Шахнин и Н.Е.Кондратьева „

3 (Омский политехнический институт (71) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для промышленного контроля степени намагниченности ферромагнитных материалов и изделий из них.

Известно устройство для определения степени намагниченности сердечников магнитных усилителей, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде ферромагнитного сердечника замкнутой формы с нанесенными на него катушками, первая из которых включена на вход генератора синусоидальных колебаний, а вторая соединена с индикатором, который регистрирует выходной сигнал, создаваемый в сердечнике, пропорциональный степени намагниченности проверяемого ферромагнитного сердечника j1) .

Однако такие устройства сложны в эксплуатации, а также требуют (дЛя каждой партии образцов ) изготовления чувствительных элементов определенной формы и размеров, что существенно снижает производительность контроля, и имеют низкую точность.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения намагниченности ферромагнитных изделий, содержащее -ЗО чувствительный элемент, выполненный в виде кольцевого ферритового сердечника с нанесенными на него катушками, первая из которых соединена последовательно с резистором и включена на вход генератора переменного напряжения, к которому параллельно подсоединена входная цепь дифференциально-диодного фазочувствительного блока, а вторая катушка, со средней точкой, подключена к дифференциально-диодному фазочувствительному блоку, выход которого соединен с индикатором, позволяющим оценивать степень намагниченности ферромагнитных изделий (2) .

Недостатком этого устройства являются низкая точность определения степени намагниченности, обусловленная нестабильностью коэффициента передачи чувствительного элемента, а также узкий динамический диапазон.

Цель изобретения — повышение точности измерения.

Укаэанная цель достигается тем, что устройство для измерения намагниченности ферромагнитных изделий, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде ферритового сердечника с нанесенными на него обмотками, первая из которых соединена лоследо864203

30

Формула изобретения

:вательно с резистором и включена на вход генератора переменного напряжения, к которому подсоединена параллельно входная цепь дифференциальнодиодного фаэочувствительного блока, а вторая обмотка, со средней точкой, подключена к дифференциально-диодно(му фазочувствительному блоку, и индикатор, снабжено дополнительной обмоткой, эталонным резистором и цепью отрицательной обратной связи, вход которой подключен к выходу дифференциально-диодного блока, а выход к дополнительной обмотке, размещенной на ферромагнитном сердечнике, последовательно с которой включены индикатор и эталонный резистор.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства для измерения намагниченности ферромагнитных изделий; на фиг.2 — зависимость магнитной проницаемости ферритового сердечника от напряженности магнитного поля.

Устройство состоит из чувствительного элемента 1 (фиг.1 ), выполненного иэ ферритового сердечника с нанесенными на него обмотками. Обмотка 2 последовательно соединена с .резистором 3 и включена на вход генератора 4 переменного напряжения, к которому подсоединена параллельно входная цепь дифференциально-диодного фазочувствительного блока 5.

Обмотка 6-1, 6-2 со средней точкой подключена к дифференциально-диодному фазочувствительному блоку 5, выход которого через цепь 7 отрицательной обратной связи, содержащую усилитель 8 постоянного тока, подключен к дополнительной обмотке 9, размещенной на ферритовом сердечнике, последовательно с которой включены индикатор 10 и эталонный резистор 11.

Устройство работает следующим образом.

Контролируемое ферромагнитное изделие располагают вблизи чувствительного элемента 1. В результате при разомкнутой цепи 7 отрицательной обратной, связи рабочая точка ферритового сердечника перемещается по криЭВ вой ((. f (Н) из точки 12 в точку 13 (фиг. 2 ) . Индуктивность обмотки 2- Е„ становится равной

I Sw

L1(13 (®. Е (1) Углы сдвига фаз Ч„ и Ч1 между питающими напряжением U и токами Г и протекающими по цепочкам: обмотка 2, резистор 3 L R„ и обмотка 14, резистор 15 L R<, в этом случае

u) igL = arctg (2) Ю

= arctg-- (3)

Кд

На выходе дифференциально-диодного фаэочувствительного блока 5 (фиг.1) появляется напряжение

%ТАМБ ° .ЛТГ.* 7). «) где k — коэффициент пропорциональнос1 ти;

0„;-0щ„=0, =0щ - амплитуды напряжений на обмотках 6-1, 6-2, 16 (Lg, L4, Lg );

Ч = Ч1(1Э) Ч2..

При замыкании отрицательной обратной связи в дополнительной обмотке 9 возникает ток

Л= К О „(2(1+cosV - 2(1-соьЧД, (5 (который создает в ферритовсм сердечнике магнитный поток, направленный навстречу магнитному потоку, обуслов-. ленному расположенным вблизи сердечника контролируемым изделием.

В результате положение рабочей точки 12, следовательно, и коэффициент передачи чувствительного элемента 1 стабилизируются. Это исключает работу чувствительного элемента 1 на пологих участках петли гистерезиса, что приводит к повышению точности и расширению динамического диапазона.

О степени намагниченности ферромагнитного иэделия судят по току в дополнительной обмотке 9..

Устройство для измерения намаг ниченности ферромагнитных изделий, содержащее чувствительный элемент, выполненный в виде ферритового сердечника с нанесенными на него обмотками, первая из которых соединена последовательно с резистором и включена на вход генератора переменного напряжения, к которому подсоединена параллельно входная цепь дифференциально-диодного фазочувствительного блока, а вторая обмотка, со средней точкой, подключена к дифференциально-диодному фазочувствительному блоку, и индикатор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено дополнительной обмоткой, эталонным резистором и цепью отрицательной обратной связи, вход которой подключен к выходу дифференциально-диодного блока; а выход — к дополнительной обмотке, раз-. мещенной на ферромагнитном сердечнике, последовательно с которой включены индикатор и эталонный резистор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 4044302, кл. G 01 R 33/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

М 408243, кл. G 01 R 33/02, 1974.

8б4203

PuzZ

Составитель Г.Семенова

Техреду, Табакови Корректор.E.Рошко

Редактор С.Лыжова

Эакаэ 7778/68 Тираж 735 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная,4