Устройство для измерения магнитных параметров материалов

 

r (72) Автор изобретения

А. 3. Векслер (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ

МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть исполь. зовано для измерения кривых намагничивания, магнитной проницаемости и потерь магнитомягких материапов в образцах, 5 составленных иэ полос.

Известно устройство для измерения магнитных параметров ферромагнитных образцов, содержащее катушку йамагничивания, измерительную катушку и ре10 гистрирующнй прибор, для повышения точности измерения оно дополнительно содержит вторую намагничивающую н вто рую измерительную катушки, которые размещаются на определенном расстоя15 нии от поверхности образца 1 ). Это устройство позволяет учесть неоднородность намагничивания образца, не требует дополнительной настройки и градуировки второй пары катушек. Кроме того, устройство содержит две измерительные катушки, которые вносят дополнительные погрешности и не обеспечивают необходимой чувствительности.

Целью изобретения является повышение точности измерений и упрощение изготовления образца путем применения для испытаний одних и тех же полос прямоугольной формы.

Эта цель достигается за счет того, что в устройство для измерения магнитных параметров материалов, содержащее генератор, первый намагничивающий блок, имеющий намагничивающую н измерительную обмотки, измерительный прибор,. соединенный с измерительной обмоткой, дополнительно введены два усилителя мощности, два сумматора и второй намаг ничивающий блок, имеющий намагничивающую и измерительную обмотки, причем выход генератора соединен со входами первого и второго усилителей мощности, выход первого усилителя соединен с намагничивающей обмоткой первого намагничивающего блока, выход второго усилителя соединен с намагничивающей . обмоткой второго намагничивающего блока, измерительные обмотки намагничи871!09

4 вающих блоков соединены со входами первого сумматора," выход которого соединен со вторым входом второго усилителя мощности, последовательно с намагничивающими обмотками соединены входы второго сумматора, к выходу которого подключен вход второго измерительного прибора, кроме того, магнитопровод второго намагничивающего блока выполнен в виде такого же квадрата, 10 как и первый и дополнительно содержит две перемычки из полос, расположенных параллельно двум сторонам квадрата.

На фиг. 1, представлена блок-схема предлагаемого устройства на фиг. 2 )s и 3 " магнитные цепи первого и второго намагничивающих блоков соответственно.

Устройство содержит.(фиг. 1). генератор ), перв и 2 и второй 3 Усилите- 20 ли мощности, намагничивающую обмотку

4 для определения магнитных свойств магнитопровода 5, который собирается из части прямоугольных полос испытуемого образца, измерительную обмотку

6 первого намагничивающего блока 7, первый измерительный прибор 8 для определения амплитуды магнитной индукции, второй намагничивающий блок 9 с магнитопроводом 10, составленным из

30 остальных полос образца, намагничивающей )1 и измерительной 12 обмотками, сумматор 13 напряжения измерительных обмоток б и 12, сумматор 14 намагничивающих токов и второй измерительный прибор )5, 35

Устройство работает следующим образом.

Напряжение с выхода генератора 1 поступает на входы усилителей 2 и 3.

Выходное напряжение усилителя 2 подает-40 ся на намагничивающую обмотку 4 первого намагничивающего блока 7, а с усилителя 3 — на обмотку 11 второго намагничивающего блока 9. Напряжения с.измерительных обмоток 6 и 12 подают- 45 ся на входы первого сумматора 13, выход которого соединен со вторым входом усилителя 3. Коэффициенты преобразования сумматора 13 выбраны таким образом, чтобы амплитуда магнитной индук- 50 ции в магнитопроводах 5 и 10 быпа одйнаковой.

Для исключения влияния на результаты измерений неоднородно намагниченных угловых участков магнитопровода 5, сигналы намагничивающих токов подаются на входы второго сумматора 14, выход которого соединен со вторым измерительным приборам 15.

Для определения магнитных свойств образца используется магнитная цепь магнитопровада в виде квадрата, образованного прямоугольными полосами, уложенными внахлест (фнг. 2). Магнитопровод 10 образован полосами такого же размера как и магнитопровод 5, причем для исключения влияния неоднородного намагничивания угловых частей магнитопровод )0 второго намагничивающего блока. содержит две перемычки 16 и 17 из тех же полос (фиг. 3), расположенных параллельно двум наружным участ- кам магнитной цепи. Это позволяет создать .два магнитных контура во втором намагничивающем блоке. Направление магнитных потоков в контурах показано штриховой линией на фиг. 3.

Таким образом, полосы испытуемого

Ф образца разбиваются на две части, одна из которых помещается в первом намагничивающем блоке, другая — во втором, Площади поперечного сечения магнитопроводов первого и второго намагничивающих блоков одинаКовы.

Если напряжение 0 на выходе суммаG тора 14 определяется формулой

» 4 - )2. ez

4-(-а) К 1 где К вЂ” коэффициент пропорциональности:

° и j — силы токов, протекающих по

2 намагничивающим обмоткам.

4 и 11 соответственно;

w u w — числа витков в этих обмотЛ 2 ках у

E и а- размеры участков магнитопро

О вода, показанные на фиг. 2 и 3, то напряженность поля Н- в однородно намагниченных участках магнитопроводов первого 7 и второго 9 намагничивающих блоков равна

"Л= КС " (2)

Если прибор 15 ) фиг. 1) измеряет напряжение, то его показания пропорищональны напряженности поля, причем показания 0 рприбора 8 пропорциональньг амплитуде магнитной индукции В согласка известной формуле

)) = 4К.)и„В„„, (3) где W - число витков в измерительной ,обмотке 6:

f — - частота

% " площадь поперечного сечения образца.

871109

Если прибор 15-ваттметр, то его показания пропорциональны потерям на

1 перемагничивание образца. Используя .в качестве прибора 15 измеритель отношения сигналов, можно определить маг- 5 нитную проницаемость.

Устройство обеспечивает снижение погрешности измерения напряженности. поля приблизительно (с ЗХ в прототипе) до 17. и расширение диапазона измеряемых значений Н на один — два порядка.

Кроме того, при проведении испытаний с применением прототипа изобрете° ния требуется выполнить отдельно измерения на каждой полосе. Число полос 15 в одном образце довольно велико {от

30 до 80 шт.). При измерениях с помощью данного устройства весь образец испытывается сразу, что снижает трудоемкость испытаний. 20

Формула изобретения

Устройство для измерения магнитных параметров материалов, содержащее генератор, первый намагничивающий блок, имеющий намагничивающую и измерительную обмотки, измерительный прибор, соединенный с измерительной обмоткой о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с

I целью повышения точности измерения, в него, дополнительно введены два усилителя мощности, два сумматора и второй намагничивающий блок, имеющий намагничивающуюи измерительную обмотки, причем выход генератора соединен со входами первого и второго усилителей мощности, выход первого усилителя соединен с иамагничивающей обмоткой первого намагничивающего блока, выход второго усилителя соединен с намагничивающей обмоткой второго намагничивающего блока,измерительные обмотки намагничшвающих блоков соединены с входами первого сумматора, выход которого соединен со вторым .входом второго усилителя мощности, последовательно с найаГничивающиьм обмотками соединены входы второго сумматора, к выходу ко- . торого подключен вход второго измерительного прибора.

2. Устройство по и. 1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения изгвтовления образца путем применения для испытаний одних и тех же полос прямоугольной формы, магнитопровод второго намагничивающего блока выполнен в виде такого же квадрата, как и первый, и дополнительно содержит две перемычки иэ полос, расположенных параллельно двум сторонам к вадр ат а.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 600491, кл. G 01 R 33/12, 1978.