Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов

Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последова-тедашо соединенные блок управления, тока и намагничивающую обмотку , а ггакже измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий r.. r-i у .. гйX..л.:.;. Tt-SK:rf.{--. Г |Ч7 f . .1 SftyJsbilf к1.,(Ь/.: прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, отличающееся тем, что, с. целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измерительной обмотке, тесламетр, состояояий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные уси-ц литель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым входом регистрирующего прибора и с (Л входом усилителя, а выход нуль-органа с входом блока управления, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что катушка поля и изс мерительная обмотка выполнены сверхпроводящими . 4 00 4 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З 511 . G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CO

4й

4:ь

CQ

>ФЬЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3441691/18-21 (22) 17. 05. 82 (46) 15. 10. 83. Бюл. М 38 (72) В. Г. Антонов, В. И. Гордон .и В. И. Шеремет

j (53) 621.317. 44 (088.8) (56) 1. Шихин- А. Я. Автоматические магнитоизмерительные системы. М., "Энергия", 1977, с. 124.

2 . Cap ptu1 l e r Н. Vol l au tomat i sches HagnetwerksйаН-Pri i fgerat mi t

Analog-0igital-Mandlern .-"Zeitsch- г1ft fur inst rumenten Kunde", 70, 1962; S ° 279-282. (54} (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ Н3МЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ

ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

МАТЕРИАЛОВ, содержащее последова- тельно соединенные блок управления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий

„„SU„„1048434 A прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, о т— личаюшееся тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измери-, тельной обмотке, тесламетр, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля,и измерительного блока, последовательно соединенные уси литель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцируюший бцок и нуль-орган, при этом вход дифференцируюшего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым Я входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нуль-органас входом блока управления.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю- С щ е е с я тем, что катушка поля и из д мерительная обмотка выполнены сверхпроводяшими.

1048434 1

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения статических магнитных . параметров ферромагнитных материалов.

Известно устройство для измерения 5 статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генрратор тока, подключенные к нему блок управления и намагничиваюшую обмотку испытуемого образца, измери- 10 тельную обмотку . образца, интегратор и двухкоординатный регистрирующий прибор. Магнитные параметры в устройстве измеряются в квазистатическом режиме намагничивания, т.е. при непрерывном медленном изменении напряженности намаг ничиваюшего поля. При этом магнитный поток образца измеряется интегратором путем непрерывного измерения волы секундной плошади ЭДС, индуцируемой в 20 измерительной обмотке при перемагничиввнии образца (1)

Однако данному устройству свойственна низкая точность и чувствительность измерений, обусловленная необходимостью z5 длительного интегрирования малых значений ЭДС.

Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устрой —

" ч0 во для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему намагничивающую обмотку испытуемого образца и блок управления, измерительную обмотку испытуемого образ35

ga и блок управления, двуккоорцинатный регистрирующий прибор и интегратор, вы полненный в виде преобразователя напряжения. в частоту и счетчика импульсов.

В устройстве магнитные параметры и=->меряются путем намагничивания испытуе< мого образца ступенями магнитного поля и измерения приращений магнитного потока образца, соответствующих каждой

45 ступени. Измерение приращений магнич ного потока производят с помощью преобразования ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке образца, в частоту

:и подсчета числа импульсов s процессе изменения напряженности магнитного по50 ля ступени (2)

Однако известному устройству также свойственна низкая точность измерения статических магнитных параметров ма- 55 териалов.

Е ель изобретения - повышение точнос ти измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения статичес ких магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные блок управления, гене. ратор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухко ординатный регистрирующий прибор, одним входом подключенный ко второму вы ходу генератора тока, дсатолнительно введены катушка поля, нодсоединенная параллельно измерительной обмотке, тео 4 ламетр, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные усилитель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нульорган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, с вторым входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нуль-орга на — с входом блока управления.

При этом, катушка поля и измеритель ная обмотка выполнены сверхпроводящими.

На чертеже представлена схема, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит генератор тока-1, подключенные к нему блок управления 2 .и намагничивающую обмотку 3 испытуе-, ° мого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4, подключенную .к ней катушку поля 7, криостат 8, в котором размещены измерительная обмотка 6 и катушка поля 7, тесламетр 9, состо щий иэ первичного преобразователя 10 и измерительного блока 11, усилитель 12 и компенсационную обмотку 13 образца 4.

Измерительная обмотка 6 и катушка поля 7 изготовлены иэ специального провода, например из сплава олова и ниобия,.

Измерительная обмотка 6 выполнена в виде разъемного витка, охватывающего испытуемый образец 4, а в объем, катушки поля 7 помещается первичный преобразователь 10 тесламетра 9. Выход тесламетра 9 подключен к одному из входов регистрирующего прибора 5 и через усилитель 12 - к компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирую ° щего прибора 5 - к измерительному выходу генератора тока 1. Устройство также содержит последовательно соединенные дифференцирующий блок 14 и нуль-орган 15, выход которого подключен ко входу блока управления 2, а вищ хода тесламетра 9> поступает также через усилитель 12 на компенсирующую обмотку 1 3 B которой создается магнит ное поле, пропорциональное току в иэ-.

5 мерительной - Обмотке 6 и компенсирую шее изменение намагничивающего поля обмотки 3, вызванное собственным по. лем измерительной обмотки 6 при протекании через нее тока, 10

При испытании образцов электропроводного материала в блоке управления 2 в момент поступления импульса с дополнительно введенного нуль-органа 15 вы. Рабатывается сигнал, по которому в генераторе. тока 1 происходит ступенчатое изменение тока, протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4 изменяется, что приводит к изменению тока в сверхпроводящем контуре. В течение времени изменения потока сигнал на выходе тесламетра 9 изменяется. Этот сигнал поступает также на вход дополнительного введенного, . дифференцирующего блока 14, на выходе которого напряжение О отлично от нуля:

dU .= g где T -. напряжение на выходе тесламетра 9;

"g — постоянная дифференцируюшего блока 14.

В:момент перехода образца 4 в новое с статическое магнитное состояние, соответствующее новому значению напраженности наьи гни иваюшего поля нап ряжение Ug становится равным нулевому уровню и на выходе нул оргаиа 15 вырабатывается импульс, поступающий на вход блока управления 2, вызывающий ступенчатое изменение тока в гене» раторе тока 1. В регистрирующем приборе 5 также фиксируется статическая характеристика материала образца 4, но в дискретном виде.

3 1048434 дифференцирующего блока 14 - .к выходу тесламетра 9, Устройство работает следующим образом. .Измерительная обмотка 6 образца 4 и катушка поля 7 образует контур,"по» мещенный в криостат 8, заполненный жидким гелием, При пропускании тока, от генератора тока 1 по намагничиваю шей обмотке 3 в ней создается магнитное поле, которое намагничивает испытуемый образец 4. Напряженность этого поля однозначно определяется.. значением тока в намагничивающей обмотке 3. Характер изменения тока со- . f5 ответствует форме сигнала, поступающего на вход генератора тока 1 с блока управления 2. При изменении тока . в намагничивающей обмотка 3, а сле-

1 довательно, и напряженности намагни- 20 чивающего образца 4 магнитного поля в . измерительной обмотке 6 индуктируется ток. Этот ток, пропорциональный war» нитному потоку образца 4, протекая по катушке поля 7, создает.в ней мазъ- 25 нитное поле индукция которого измеряется тесламетром 9, первичный преобразователь 10 которого размещен в катушке поля 7. Сигнал на выходе измерительного блока 11 тесламетра 9 про- 30 порциональный магнитному потоку образца 4, поступает на регистрирующий прибор 5, куда одновременно поступает сигнал с измерительного выхода генератора тока 1,пропорциональный напря,35 женности намагничивающего Ноля. В регистрирующем приборе 5 фиксируется зависимость магнитного потока образца 4 от напряженности намагничиваюшего поля в виде основной кривой намагничивания 40 или петель гистереэиса в соответствии с формой сигнала блока управления 2.

Эта зависимость является статической характеристикой материала образца 4, по которой определяют все его статичес 45 кие магнитные параметры. Сигнал с выСоставитель М. Клыкова

Редактор К. Волощук Техред М.Тепе р Корректор О. Билак . Заказ 7926/52 Тираж 710 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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