SU1117545A1 - Устройство дл измерени магнитных параметров магнитнотвердых материалов - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее соленоид с импульсным источником питани , изме рительные преобразователи магнитной индукции и намагниченности, последовательно соединенные усилитель, интегратор и нуль-орган в двух соответствующих каналах измерени , о тличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений, в каждый канал измерен 1Я введены суммирующие усилители, соединенные с выходами соответствующих интеграторов, блок пам ти, подключенный к второму входу суммирующего усилител  второго канала, первый вход которого св зан с. вторым входом суммирующего усилител  первого канала, фиксатор, переключатели , св зывающие измерительный преобразователь магнитной индукции с входом усилител  первого канала, а измерительный преобразователь намагниченности - с входами усилител  второго канала и блока пам ти, после довательно соединенные с суммирующими усилител ми аналого-цифровые преобразователи и регистры, при этом вторые входы аналого-цифрового преобразовател  и регистра второго канала соединены с выходом нуль-органа первого канала, вторым входом св занного с импульсным источником питас: ни , а вторые входы аналого-цифрового преобразовател  и регистра первого канала соединены с выходим нуль-органа второго канала. (Z 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что измерительный преобразователь намагниченности (гашА выполнен в виде измерительного соленоида и двух последовательно соединенных компенсационных обмотокj рас положенных симметрично измерительном ; соленоиду, длина которого выбираетс  СП из соотношени  Е ЗЕоер , гдебд; - длина испытуемого образца. ОН

Description

1 Изобретение относитс  к магнитны измерени м и предназначено дл  контрол  магнитньгх параметров магнитотвердых материалов на образцах разо ;Нутой цепи. Известны устройства дл  контрол  и разбраковки посто нных магнитов, содержащие намагничивающий блок, программный блок, поворотное устрой ство и измерительный блок lj , Известны устройства могут примен тьс  дл  разбраковки готовых ма нитов при производственном контроле но не позвол ют контролировать соответствие свойств посто нного магнита и стандартного образца с достаточной точностью. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений. Цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  магнитных параметров магнитотвердых материалов (МТМ), содержащем соленоид с импуль ным источником питани , измерительные преобразователи магнитной индукции и намагниченности, последовательно соединенные усилитель, интегратор и нуль-орган в двух соот:ветствующих каналах измерени , в каж дый из них введены суммирующие усили тели, соединенные с выходами соответствующих интеграторов, блок пам ти , подключенный к второму входу сум мирующего усилител  второго канала, первый вход которого св зан с вторым входом сут)мируюп1его усилител  первого канала, фиксатор, переключатели св зывающие измерительный преобразователь магнитной индукции с входом усилител  первого канала, а измерительный преобразователь намагниченности - с входами усилител  второго канала и блока пам ти, последовательно соединенные с сумш рующими усилител ми аналого-цифровые преобразователи и регистры, при этом вторые входы аналого-цифрового преобразовател  и регистра второго канала соединены с выходом нуль-органа первого канала, вторым входом св занного с импульсным источником питани , а вторые входы аналого-цифрового преобразовател  и регистра первого канала соединены с выходом нуль-органа второго канала. Кроме того, измерительный преобразователь намагниченности выполнен в ввде измерительного соленоида и двух последовательно соединенных 52 компенсационных обмоток, расположенных симметрично измерительному соленоиду , длина которого выбираетс  из соотношени  6 2 5 В-,,,. гдеЕпсг, - испытуемого образца. На фиг. 1 изображена функциональна  схема устройства, на фиг. 2 конструкци  и электрическа  схема измерительных преобразователей, Устройство (фиг. 1) состоит из соленоида 1 с импульсньм источником 2 питани , испытуемого образца 3, фиксатора 4 положени  образца, измерительного преобразовател  5 магнитной индукции В, измерительного преобразовател  6 .намагниченности J переключателей 7-1, 7-2 и 8, -усилители 9 канала измерени  магнитной индукции В, интегратора 10, суммирующего усилител  11, аналого-цифрового преобразовател  12, регистра 13 нуль-органа 14 напр женности магнитного пол  Н , усилител  15 канала измерени  намагниченности Л , интегратора 16, с- т«1миругощего усилител  17, блока 18 пам ти (определени  начальной намагниченности исследуемого образца), аналого-цифрового преобразовател  19, регистра 20 и нуль-органа 21 намагниченности J . Первичный преобразователь 5 (фиг. 2) магнитной индукции состоит из последовательно включенных измерительных обмоток 22 с числом витков WgjH компенсационных обмоток 23 и 24 с числом витков Wj.; ,W| (фиг. 2) и преобразователь 6 намагниченности основна  обмотка 25 которого с числом витков , имеюща  длину В,,р,55f и крайние витки которой не имеют потокосцеплени  с собственным полем образца 3, последовательно соединена с компенсационными обмотками 26 и 27 с числом витков Л.и .i (фиг. 2о) не сцепленны.ми с полем образца. Указанные преобразорэ/гели 5 и 6 автоматически подключаютс  переключател ми 7-1 и 7-2 к усилител м 9 и 15, включаемыми фиксатором 4, например конечным выключателем, который чажимзетс  (срабатывает) при совмещении нейтрального сечени  образца с нейтральным (центральньп-i) поперечным сечением измерительного преобразовател  5 (по оси Y )j 3 преобразователь б переключателем 8 отключаетс  от блока 18 пам ти (опредоле 11Я начальной нзгтагни.ченност: :) .

31

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 3 МТМ, обладающий почти всегда начальной (остаточной ) намагниченностью, вноситс  в первичный измерительньй компенсационньгй преобразователь 6 намагниченност размещенный в рабочем объеме соленоида 1. Преобразователь 6 выполнен в виде обмотки 25 измерительного соленоида , крайние витки которой практически не имеют потокосцеплени  с полем образца, установленном в его геометрическом центре.Это имеет место при длине измерительной обмотки соленоида , равной 5-10 дли образца ,.

Поэтому испытуемый образец 3 размещаетс  в средней части измерительного преобразовател  6 так, чтобы нейтральные сечени  преобразовател  |И образца совпадали. Измерение магнитных параметров образца 3 МТМ осущ ствл етс  при перемагничивании его двухпол рным импульсным магнитным полем , создаваемым в соленоиде 1 посредством источника 2.

Если отсутствует внешнее магнитное поле, то потокосцепление витков не охватывающих образец, пропорционально полю, наведенному образцом, в результирующее потокосцепление, и соответственно ЭДС преобразовател  6 будет пропорциональны остаточной (начальной) намагниченности образца.

При изменении внешнего магнитного пол  в преобразователе 6 будет наводитьс  помимо составл ющей ЭДС, пропорциональной скорости изменени  намагниченности образца, (33/dt составл юща  от изменени  потокосцеплени  преобразовател  с внешним магнитным полем. Эта составл юща  ЭДС компенсируетс  введением в преобразователь 6 вне зоны действи  собственног пол  образца 3 компенсационных обмоток 26 и 27. Так как витки компенсационных обмоток 26 и 27 не сцеплены с полем образца, то ЭДС преобразовател  6 определ етс  только изменением намагниченности образца, т.е.

31

rl o V oep-Jf

л. где V4 p эффективное число

преобр. витков преобразовател  6;

17545

- полное число витков

преобразовател ;

преойр - соответственно длины образца и преобразовател ;

ОБР площадь поперечного

сечени  образца. ЭДС преобразовател  5 магнитнор индукции образца - измерительной обмотки , размещенной в нейтральном сечении образца, определ етс  выражением

8-4(0 %8pjt «eH - V

Разностный сигнал обеих обмоток с учетом числа витков преобразовател  63 и преобразовател  5 В пропорционален скорости изменени  напр женности магнитного пол  в образце 3

H ,gp| iHeH-H3V

В исходном состо нии переключатели 7-1, 7-2 и 8 наход тс  в положении 1, входы измерительных усилителей 9 и 15 закорочены на землю, блок 18 пам ти (определени  начальной намагр .иченности) соединен с измерительным преобразователем 6, а импульсный 2 подготовлен к разр ду на соленоид 1.

При вводе образца 3 в измерительные преобразователи 5 и 6, размещенные в соленоиде 1, ЭДС, наводима  в преобразователе 6, подаетс  на блок 18 пам ти. Когда нейтральное сечение образца 3 займет положение, совпадающее с нейтральным сечением измерительного преобразовател  .6,

фиксатор Д переводит переключатели 7-1, 7-2 и 8 в положение 11. Блок 18 пам ти отсоедин етс  от измерительного преобразовател  6J и запоминает значение начальной намагкиченности о образца 3. Пресбразовате .пи 5 и 6 подсоедин ютс  соответственно к усилитзл м 9 и 15. Источник 2 разр жаетс  на соленоид 1. Под воздействием переднего фронта импульса

магнитного пол  образец 3 перемагничи ваетс  доЗ))( °Д воздействием заднего фронта измен ет свое состо ние .,5,.до значени  остаточной индукции Зо Сигналы преобразователей 5 и 6, усиленные усилител ми 9 и 15, интегрируютс  интеграторами 10 и 16 соответственно. Сигналы с интеграторов to и 16 поступают на сум5 .11

мирующий усилитель 11, выполн ющий операцию вычислени  значений напр женности магнитного пол  Н В - 3 в образце 3. Сигналы с интегратора 16 и блока 18 пам ти поступают на суммирующий усилитель 17, На выходе усилител  17 напр жение пропорционально намагниченности испытуемого образ ца. При Ц О срабатывает нуль-орган 14 напр женности магнитного пол  И. Значение намагниченности 3 , соответствующее Зр ,с суммирующего усилител  17, преобразованное аналого-цифровым преобразователем 19 п Цифровой код, заноситс  в регистр 20 Кроме того, нуль-орган 1Д дает команду источнику. 2 питани  соленоида 1 на изменение пол рности магнитного пол .

45б

При воздействии импульса магнитного пол  противоположной пол рности образец 3 размагничиваетс . Когда намагниченность 3 образца уменьшаетс  до нул , срабатывает нуль-орган 21 J и дает команду на занесение кода aF aлoгo-цифpoвoгo преобразовател  12, пропорционального значению коэрцитивной силы образца

HC-J , в регистр 13. Происходит регистраци  HCI.

Таким образом, предлагаемое устройство позвол ет с достаточной точностью пересчитывать измеренные значени  напр женности И внешнего пол  и соответствующие значени  индукции 6 в действительные значени  И и В материала образца.

5 ,

Г

Г

WK4- 4s

л

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее соленоид с импульсным источником питания, измерительные преобразователи магнитной индукции и намагниченности, последовательно соединенные усилитель, интегратор и нуль-орган в двух соответствующих каналах измерения, о тличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в каждый канал измерения введены суммирующие усилители, соединенные с выходами соответствующих интеграторов, блок памяти, подключенный к второму входу суммирующего усилителя второго канала, первый вход которого связан с вторым входом суммирующего усилите ля первого канала, фиксатор, переключатели, связывающие измерительный преобразователь магнитной индукции с входом усилителя первого канала, а измерительный преобразователь намагниченности - с входами усилителя второго канала и блока памяти, последовательно соединенные с суммирующими усилителями аналого-цифровые преобразователи и регистры, при этом вторые входы аналого-цифрового преобразователя и регистра второго канала соединены с выходом нуль-органа первого канала, вторым входом связанного с импульсным источником питания, а вторые входы аналого-цифрового преобразователя и регистра первого канала соединены с выходим нуль-органа второго канала.

2. Устройство по π. 1, отличающееся тем, что измерительный преобразователь намагниченности выполнен в виде измерительного соленоида и двух последовательно соединенных компенсационных обмоток, расположенных симметрично измерительному соленоиду, длина которого выбирается из соотношения Е 2 5 Е_оер , гдеВ₀₅р- длина испытуемого образца.

SU .,,.1117545 >

1 1117545