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Dispositif magnétique de désaimantation La présente invention a pour objet un, dispositif magnétique de désaimantation provoquant une décroissance régulière de l'amplitude du champ démagnétisant, une valeur moyenne de ce champ nulle.
Les substances ferromagnétiques peuvent, sous certaines conditions bien connues, présenter une aimantation dite rémanente qui doit parfois, dans des buts scientifiques ou industriels, être supprimée. La désaimantation a alors pour objet de rendre l'intensité d'aimantation aussi voisine que possible de zéro.
La désaimantation magnétique consiste à produire dans l'échantillon à traiter un champ magné- tique alternatif décroissant, les conditions suivantes devant être remplies a) La décroissance de l'amplitude du champ magnétique doit être régulière et importante. Pour les usages de laboratoire, l'amplitude finale doit être la plus faible possible. En effet, du point de vue des applications physiques, la qualité de la désai- mantation. acquise croît avec le rapport de ces amplitudes initiale et finale.
b) La valeur moyenne du champ de désaimantation doit être nulle, et les alternances de sens opposé doivent être identiques, ce qui implique une symétrie parfaite.
c) Enfin, il est avantageux dans certain cas de permettre au physicien de choisir la loi de décroissance des amplitudes de la courbe de variation du champ magnétique dans le temps.
Le champ magnétique alternatif est généralement produit par une bobine parcourue par un. courant alternatif provenant d'une source de force électromotrice efficace constante. Pour faire décroître l'am- plitude de ce champ, les laboratoires utilisent communément des, systèmes mécaniques (par exemple des circuits magnétiques: da réluctance variable, ou des rhéostats liquides).
Ces, systèmes sont encombrants, et manquent de souplesse, leur manipulation est délicate, et ils ne sont généralement pas transpor- tables. On ne peut pas, de ce fait, leur demander une désaimantation rapide ou une grande cadence.
On, a introduit dans l'industrie des appareils automatiques basés sur la décharge oscillante d'un con- densateur. Ce principe interdit, par la faiblesse de l'énergie emmagasinée, une désaimantation: physique suffisante. En fait, on l'utilise pour fixer la valeur de l'aimantation rémanente d'aimants permanents vis- à-vis du traînage, ce qui implique une faible variation de cette aimantation.
Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que la transmission de la puissance électrique alternative, de la source de courant à la bobine qui crée le champ démagnétisant, est assurée par des circuits électroniques permettant d'agir sur cette .
transmission, et qui comportent, d'une part un réseau de puissance transmettant la plus grande partie de la puissance électrique, les alternances de sens opposé étant transmises d'une manière symétrique, et, d'autre part, un réseau de compensation, ces réseaux reliant tous deux le secondaire d'un transformateur d'entrée dont le primaire est connecté à la source de courant, au primaire d'un transformateur de sortie dont le secondaire est connecté à la bobine qui crée le champ démagnétisant.
Un exemple de réalisation, de l'objet de l'inven- tion est représenté au dessin ci-annexé.
La fig. 1 est un schéma de principe, et la fig. 2 est le schéma de montage électronique d'un ensemble de désaimantation.
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Conformément au schéma de principe de la fig. 1 - La source d'énergie est un générateur alternatif, non représenté de fréquence et de puissance, connecté à l'enroulement primaire du transformateur d'entrée 1.
- La bobine 2 qui crée le champ magnétique de désaimantation peut, suivant son impédance, s'adapter à différents enroulements du transfor- mateur-de sortie 3.
- Les deux demi-enroulements 4 et 5 du secondaire du transformateur 1 sont réunis à travers un réseau électronique 6 aux deux demi-enrou- lements. 7 et 8 du primaire du transformateur 3. C'est à ce réseau 6 qu'incombe l'asservissement du transfert d'énergie électrique entre les transformateurs 1 et 3 et par suite, la commande de l'amplitude du courant magnétisant de la bobine 2.
- Lorsque la quantité d'énergie électrique, faisant l'objet de ce transfert, devient très petite, en fin de désaimantation, et eu égard aux dissymétries inévitables entre les circuits comprenant les enroulements 7 et 8 ainsi qu'aux dissymétries de couplage, les alternances successives ne sont plus transmises de manière parfaitement symétrique. Ces imperfections résiduelles dues au câblage sont compensées par suite de l'action d'un réseau électrique 9 qui relie un enroulement secondaire supplémentaire 10 du transformateur 1 et un - enroulement primaire supplémentaire 11 du transformateur 3.
Ce réseau permet de régler l'amplitude et la phase d'une composante d'énergie supplémentaire transmise à la bobine 2, et compensant exactement les déphasages et déséquilibres parasites dont il a déjà été question. Les avantages de ce dispositif sont les suivants a) Le réglage purement électrique de la puissance utilisée permet un rendement énergétique très grand et un encombrement minimum vis-à-vis de la puissance initiale demandée.
- b) Le fonctionnement est entièrement automatique, il (le dispositif) peut être incorporé dans un équipement commandé à distance, cette commande pouvant être effectuée suivant un programme déterminé à l'avance et enregistré.
c) La rapidité ne dépend plus que de l'échantillon qui impose une fréquence limite pour le champ magnétique alternatif, ce qui permet donc d'arriver à un temps de désaimantation, minimum. d) Le réseau 6 permet l'asservissement commode de la désaimantation à tout phénomène extérieur et la réalisation des formes jugées adéquates pour l'enveloppe de la courbe de variation du champ démagnétisant.
e) La constitution entièrement symétrique de ce dispositif permet de réaliser l'identité des alter- nonces de sens opposé, ces dernières étant régulées par le réseau commun 6. Les traces de dis, symétrie pouvant subsister sont supprimées par l'adjonction du réseau compensateur 9.
f) Le rapport est très grand entre les valeurs initiale et finale du champ démagnétisant.
Ce dispositif rend possible toute action sur l'aimantation rémanente d'un corps ferromagnétique, allant de la fixation de sa valeur vis-à-vis du traînage à la suppression totale, et du domaine des hautes performances en laboratoire aux applications industrielles de forte puissance.
Parmi le nombre illimité de réalisations possibles, notamment pour le système de transfert 6, c'est l'une des plus simples.. que l'on a représentée sur la fig. 2.
Les caractéristiques des courants passant dans les divers enroulements représentés sont les suivantes
EMI2.55
<tb> Transformateur <SEP> 1 <SEP> primaire <SEP> : <SEP> 50 <SEP> Hz, <SEP> tension <SEP> du
<tb> secteur
<tb> secondaires <SEP> 4 <SEP> et <SEP> 5 <SEP> : <SEP> 350 <SEP> v,
<tb> 300 <SEP> mA
<tb> secondaire <SEP> 12 <SEP> : <SEP> 6 <SEP> v, <SEP> 1 <SEP> A
<tb> secondaire <SEP> 10 <SEP> : <SEP> 50v
<tb> Transformateur <SEP> 3 <SEP> primaires <SEP> 7 <SEP> et <SEP> 8 <SEP> : <SEP> 330 <SEP> v,
<tb> 300 <SEP> mA
<tb> ". <SEP> primaire <SEP> 11 <SEP> : <SEP> 50 <SEP> v
<tb> - <SEP> secondaire <SEP> : <SEP> suivant
<tb> charge
Le système de transfert 6 est constitué par un tube 13 dont le chauffage du filament 14 est assuré grâce à l'enroulement 12. L'interrupteur 15 permet de supprimer le courant de chauffage.
La cathode 16 est au potentiel du filament 14. La plaque 17 est reliée aux diodes au germanium 18 et 19. Pendant une alternance, le courant passe à travers les enroulements 4 et 7 et la diode 18, pendant l'autre alter- nance par les enroulements 5 et 8 et la diode 19.
La décroissance de l'amplitude du courant de démagnétisation est obtenue de la manière suivante le courant de chauffage du filament 14 est supprimé au temps initial de la désaimantation par ouverture de l'interrupteur 15. La cathode 16 se refroidit et la résistance interne du tube 13 croit. La décroissance de courant obtenue permet, au bout d'environ 15 secondes, un rapport amplitude initiale/amplitude finale dé l'ordre de 10r,.
Le tube- 13 a également une grille 20. Le choix de la loi de variation du potentiel de grille permet de déterminer la loi de décroissance de l'amplitude du courant de démagnétisation quand on ouvre l'interrupteur 15.
Le réseau de compensation 9, qui comprend un dispositif déphaseur de type connu, est constitué d'un condensateur shunté par l'ensemble d'une résis-
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tance variable et d'un condensateur variable associés en série. On a déjà expliqué que ce réseau a pour rôle de compenser les dissymétries de câblage et de couplage des, circuits comprenant les enroulements 7 et 8.
La résistance et le condensateur de la branche dérivée de ce réseau étant réglables, on peut les ajuster en vue de la compensation désirée. Les valeurs optima de ces éléments sont évidemment fonction des caractéristiques et des dispositions des autres éléments du montage utilisés.
Dans une forme d'exécution particulière, les dimensions de l'appareil sont: 150 X 150 X 270 mm ;son poids est de cinq kilogrammes et sa puissance initiale de 50 watts.