Способ определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов и устройство для его реализации

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ВТНЪСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик оц896585 (61) Дополнительное к авт, свид-ву(22) Заявлено 14О4ЯО (21) 2914239/18-21 с присоединением заявки ио(23} ПриоритетОпубликовано 0701.82. Бюллетень Ио 1

Дата опубликования описания 070 182

{533m клз

G 01 R 33/12

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретеиий и открытий

{53)УДК 621,317 ° 44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.С. Корзунин, И.П. Уварова, B.Ê. Чистяков и Ф.Ф. Римшев 1

Институт физики металлов Уральского научного центра AH СССР (71) Заявитель (54} СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ СОВЕРШЕНСТВА

KPHCTAJLHGX ÐÀÔÈ×ÅÑKÎÉ ТЕКСТУРЫ В ОТДЕЛЬНЫХ

УЧАСТКАХ ЦЕЛЫХ ЛИСТОВ МАГНИТНЫХ NATKPHAHOB

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ

Изобретение относится к определению физических параметров материалов электромагнитными методами и может быть использовано в электротехнической и металлургической промышленности.

Известен способ для определения степени совершенства кристаллографической текстуры на целых листах ферромагнитных материалов, заключающийся в измерении тангенциальной компоненты поля рассеяния, обусловленного нормальной к намагничивающему полю составляющей вектора намагниченности, перемагничиваемого вращающимся полем участка металла.

Известно также устройство для осуществления этого способа, содер жащее намагничивающие магнитопроводы, измерительные катушки и измерительный блок.(1).

Недостатком этого способа и устройства является сложность их осуществления, обусловленная тем, что для выделения амплитуд гармоник на кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимо иметь эту кривую непрерывную во времени. Для этого приходится участок исследуемого металла перемагничивать вращающимся полем путем вращения над ним постоянных магнитов или электромагнитов сложной конфигурации.

Цель изобретения — упрощение процесса выделения на кривой анизотропии амплитуд четных гармоник.

Укаэанная цель достигается тем, что в способе определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов, основанном на измерении и обработке сигналов с приставных индуктивных дат35 чиков, перемагничивают исследуемый участок металла под углом 9 к направлению проката, равным углу максимального значения второй гармоники, из" меряют величину нормальной составля20 ющей вектора намагниченности „, равную при этом угле амплитуде второй гармоники, затем перемагничивают материал под углом У/2 и, вычитая из измеренного при этом угле значения Э амплитуду второй гармои ники, помноженную на коэффициент, равный sin /sin 2М, получают значение амплитуды четвертой гармоники.

В реализующее способ устройство, 30 содержащее .намагничивающие магнито89б585 проводы, измерительные катушки и измерительный блок, введены регистраТ0р амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напряжения и регистратор амплитуды четвертой гармоники; измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напряжения, а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники.

Кроме того, в устройстве намагничивающие магнитопроводы выполнены

П-образными с намагничивающими обмотками, первый из которых расположен под углом Ji/4, второй — под углом Ji /8 к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикулярны линии, соединяющей центры полюсов.

На фиг. 1 изображены: 1 — кривая

3Ä(c8) зависимости нормальной составляющей 3 вектора намагниченности от угла V между направлением прокатки И направлением внешнего магнитного поля для анизотропной электротехнической стали с ребровой текстурой

2 - вторая гармоника кривой 3<(4(); 3четвертая гармоника кривой Э (Ч); на фиг. 2 — функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит исследуемый лист 4 стали, магнитопроводы 5 и б, измерительные катушки 7 и 8 магнитопроводов, регистратор 9 амплитуды второй гармоники, делитель 10 напряжения, регистратор 11 амплитуды четвертой гармоники.

Экспериментально измеренная кривая 1 характеризует тип и совершенство кристаллографической текстуры, и каждая точка на ней соответствует величине нормальной составляющей вектора намагниченности, измеренной при перемагничивании материала под углом расположения этой точки Ч меж- . ду направлением легкого намагничивания (001) (направление прокатки). и направлением внешнего магнитного поля. В то же время каждая точка на кривой 1 является суммой величин второй и четвертой гармоник. Последующие в ряду гармоники (шестая и восьмая) на порядок меньше первых двух, поэтому их можно при рассмотрении способа не учитывать.

Как видно на фиг. 1, при угле

Ч= — величина четвертой гармоники

4 равна нулю, а величина второй гармоники максимальна. Поэтому, измерив значение Э под углом — к направлеЛ.

4 нию прокатки, мы получаем амплитуду второй гармоники. Максимальное значение четвертой гармоники наблюдаем

У под Углом «8 . Измеряемое значение 7 при этом угле складывается из амплитуды четвертой гармоники A и ам лиф туды второй гармоники А, умноженной на величину sin М/sin 2V (Ч- значе Я ние угла, при котором максимальная вторая гармоника) . Отсюда следует, s .пЧ что А, =3<-- A ., т.е. вычитая

sing из измеренного под углом - значения

l5 определенную ранее амплитуду А,помноженную на коэффициент sin

Я известным формулам.

Способ может быть осуществлен устройством, которое содержит два П-образных магнитопровода 5 и 6 с намагру ничивающимй обмотками, расположенныJT ми под углом — друг к другу. При ус8 тановке на исследуемый материал (например, на холоднокатную анизотропную электротехническую сталь с текстурой (110) (001) первый магнитопровод 5 устанавливается под углом

3r

4 к направлению прокатки. Измерительные катушки 7 и 8 закреплены посредине между полюсами магнитопровода в плоскости полюсов и осями, перпендикулярно силовым линиям поля. К измерительной катушке 7 включен регистратор 9 амплитуды второй гармоники и

40 делитель 10 напряжения, который соединен с регистратором ll амплитуды четвертой гармоники А . Измерительная катушка 8 включена на регистратор 11.

Устройство работает следующим образом.

При указанной установке магнитопроводов на исследуемый участок листа и включении намагничивающих обмоток в катушке 7 наводится сигнал, пропорциональный значению 3> кривой

1 (фиг. 1) при угле Ve"-, т.е. значению А . В катушке 8 наводится сигнал, пропорциональный значению Э при

55 г X Х

Угле 8, а именно D> A<+A sin 4/sin2 который подается в регистратор 11.

Сигнал с катушки 7 регистрируется регистратором 9, параллельно ум

sin +

® ножается на коэффициент 0,707=

3У1

sin

2 и подается на регистратор 11, в котором он вычитается иэ сигнала с катушки 8.

896585

Формула изобретения

Разность сигналов, пропорциональна А, регистрируется регистратором 9.

Использование предлагаемого способа значительно упрощает процесс выделения амплитуд гаРмоник из кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимых при определении типа и степени совершенства кристаллографической текстуры. Его технико-экономическая эффективность обуславливается тем, что способ позволяет отказаться от применения дорогостоящих анализаторов гармоник и технически сложных устройств.для создания вращающегося магнитного поля. реализующее способ устройство значительно проще по конструкции от известных. Отсутствие в нем механически вращающихся частей обеспечи.вает надежность и простоту в изго- 20 товлении. 1рудоемкость изготовления по крайней мере в пять раз меньше, чем трудоемкость изготовления известных устройств.

1. Способ определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов путем измерения и обработки сигналов с приставных индуктивных датчиков, о.т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения процесса выделения из кривой анизотропии амплитуд четных гармоник, перемагничивают исследуемый участок металла под углом Ч к направлению проката, равным углу максимального значения второй гармоники, из- 40 меряют величину нормальной составляющей вектора намагниченности 3 равную при этом угле амплитуде второй

6 гармоники, затем перемагничивают материал под углом. Ч /2 и, вычитая из измеренного при этом угле значения Э амплитуду второй гармоники, умноженную на коэффициент, равный в1пМ/sin 29 получают значейие амплитуды четвертой гармоники.

2. Устройство для определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов материалов, содержащее намагничивающие магнитопроводы, измерительные катушки и измерительный блок. о т л и ч а ю щ е е с я тем, чтО в него введены регистратор амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напряжения и регистратор амплитуды четвертой гармоники, измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напряжения, а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники, . 3. Устройство по и. 2 о а л и ч а ю щ е е с я тем, что намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с намагничивающими обмотками, первый из которых расположен

Х У под углом —, второй — под углом— к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены s плоскости полюсов и перпендикулярны линии, соединяющей центры полюсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 473134, кл. G 01 R 33/12, 1973.

896585

Составитель Б. Данилина

Техред Е. Харитончик Корректор И. Шар<©

Редактор Н. Безродная

Тираж 718 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 11693/36

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