Устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы

Устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫ X ПАРАМЕТРОВ ОБРАЗЦОВ РАЗОМКНУТОЙ ФОРМЫ , сойэржатее магнитопровод, с ванеёенвой на него К1 шеисашк гаой обмоткой, блок регулировок, состояпшй из последовательно соеданенных делителя напряжения и фазовращателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжения входом блока регулировок, генератор тока , соединенный с намагнияивакшей обмоткой и входом блока регулировок, элек рсмагнитный экран, потенциалометр, состоящий из П-образного ферромагнитного .сердечника, с нанесенными на него первой 1и второй обмотками, при этом первая обмотка , нанесенная на потенииалометр, подключена к первому регистрируюшему прибору и через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания , второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенци алометр, а выход - с вторым регистрирую пшм прибортмл, о т л и ч а ю щ а е с я. .тем, что, с целью ш ышения производительности , в него дополнительно введены первый и второй усилители и два спарен (вых переменных резистора, при э-пм ярмо магнитопровода выполнено в виде Ш-образного середчника, средний полюс которого примыкает к электромагнитнск (Л iy экрану, а кшдпенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с обпюй ши- ;иой а крайние выводы через соответствующие першлй и второй усилители - с ел |спвренными среш1ими выводами перемен0 :ных резисторов, потенциальные выводы о со ел которых подключены к выходу блока рё гулир1жок .

ngl и>

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(Ю (л 01 Я 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2 1) 3484966/18-21 (22) 12.08.82 ,(46) 23.11.83. Бкя. % 43 (72) А.Я.Чернокоз, Ю.А.Молчанов и С,А.Сбитнев (7 1) Вла амирский политехнический институт (53 } 621.317,44 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М. 883820, кл, С, 01 В 33/12, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке l4 3361626/18-21, кл. С 01 R 33/Ъ2, 20,05,82. (54)(57) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫ Х ПАРАМЕТРОВ

ОБРАЗЦОВ РАЗОМКНУТОЙ ФОРМЫ, содержашее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмоткой, блок регулировок, состояший из последовательно сое жненных делителя напряжения и .фазоврашателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжениявходом блока регулировок, генератор тока, соединенный с намагничиваюшей обмоткой и входом блока регулировок, алеки .ромагнитный экран, потенциалометр, сос тояший as П-образного ферромагнитного,сердечника, с нанесенными на него первой

Ia- второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр,подключена к первому регистрируюшему прибору и через второй делитель напря .жения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенци алометр, а -выход - с вторым регистрирую шим прибором, о т л и ч а ю ш е е с s. тем, что, с целью повышения производительности, в него допопнительно введены первый и второй усилители и два спаренных переменных резистора, при этом ярмо магнитопровода выполнено в виде

Ш-образного середчника, средний полюс . которого примыкает к элек тромагнитному экрану, а компенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего попюса, нри этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с обшей ши ной, а крайние выводы через соответствуюшие первый и второй усилители — с .снарвнными средними выводами перемен

;ных резисторов, потенциальные выводы которых подключены к выходу блока ре: гулировок.

1И56095

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для определения основных магнитных параметров образцов, имеюших разомкнутую магнитную цепь, 5

Известно устройство для контроля маг. нитных свойств сердечников разомкнутой формы, содержашее магнитопровод, потенциалометр, источник тока, фазоврашатель,, делитель напряжения, усилитель тока и обмотки: намагничиваюшую, компенсационную и измерительную. Принцип действия прибора основан на компенсации до нуля магнитного потока в ферромагнитном сердечнике потенциаломе тра, обусловленного магнитным напряжением на контролируемом участке образца (1 3, Однако в данном устройстве из-эа наличия зазоров между образцом и магнитопроводом возникают значительные магии тные и отоки рассеяния, которые индуцируют дополнительное напряжение в обмот° ке потенцналометра. Значение этого напряжения имеет случайный характер, что приводит к большой погрешности при опреде- д5 ленин магнитных параметров образцов.

Наиболее близким по технической сушности к предлагаемому является устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы, содержашее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмоткой, блок регу- . лировок, состояший иэ последовательно соединенных делителя напряжения и фаэоврашателя, выход которого является выхо35 дом, а вход делителя напряжения — входом блока регулировок, генератор тока, сое: диненный с намагничиваюшей обмоткой и входом блока регулировок, электромагнитный экран, потенциалометр, состояший из

П-образного ферромагни тного сердечника, с нанесенными на него,первой и второй обмотками, при. этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр, подключена к первому регистрируюшему прибору и

45 через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмогкой, нанесенной на потенциалометр, а выход - с вторым регистрирующим прибором, фазоврашатель и ферромагнитные шунты, при-. мыкавшие к электромагнитному экрану (@

Однако наличие механических регулиру». юших элементов усложняет процесс балан .сировки и требует значительного времени для достижения баланса магнитной цепи, что снижает производительность контроля.

Бель изобретения - повышение производительности измерений.

11оставленпая цель достигается тем, . что в устройство для измерения л агнит ных параметров образцов разол.кнутой формы, содержашее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмот

I кой, блок регулировок, состояший иэ пос-ледовательно соединенных делителя напряжения и фазоврашателя, выход которого явпяется выходом, а вход делителя напряжения — входом блока регулировок, генератор тока, соединенный с йамагничиваюшей обмоткой и входом блока регулировок, электромагни тный экран, потенциалометр, состояший из П-образного ферромагнитного сердечника, с нанесенными на него первЬй и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная HG потенциалометр подключена к первому регистрируюшему прибору и через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенциалометр, а выход — с вторым регистрирующим прибором, дополнительно введены первый и второй усилители и два спаренных цеременных резистора, при этом, ярмо магнитопровода выполнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого примыкает к электромагнитному экрану, а компенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с общей шиной, а крайние выводы через соответствуюшие первый и второй усилители - с спаренными средними выводами переменных резисторов, потенциальные выводы которых подключены к вы-. ходу блока регулировок.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы содержит магнитопровод 1, с нанесенной на него компенсационной обмоткой 2, блок 3 регулировок, состояший из последовательно соединенных делителя 4 напряжения и фаэовраша теля 5, выход которого является выходом а вход делителя 4 напряжения - входом блока 3 регулировок, генератор 6 тока, соединенный с намаг ничиваюшей обмоткой 7 и входом блока 3 регулировок, электромагнитный экран 8, цотенциалометр 9, состоящий иэ П-образного ферромагнитного сердечника 10, с нанесенными на него первой и второй обмотками 11 и 12, при этом первая об

3 1 0560 мотка 11,нанесенная на потенциалом-тр - р 9 подключена к первому регистрируюшему прибору 13 и через второй делитель 14 напряжения - к первому входу блока 1 5 вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой 1"., нанесенной на потенциалометр 9, а выход — с вторым регистрируюшим прибором 16, первый и второй усилители 17 и 18 и два спаренных переменных резистора 19 р и 20, ярмо магнитопровода 1 выполнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого примыкает к электро Магнитному экрану 8, а компенсационная обмотка 2 разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки 2 соединен с обшей шиной, а крайние выводы через со-ответствуюшие первый и второй усилители g0

17 и 18 - с спаренными средними выво-дами переменных резисторов 19 и 20, потенциальные выводы которых подключены к выходу блока 3 регулировок.

Устройство работает следуюшим образом.

Генератором 6 тока в намагничиваюшей обмотке 7 устанавливают значение тока, соответствуюшее заданному значению напряженности магнитного поля в об-разце, Регулируя амплитуду и фазу токов в секциях компенсационной обмотки 2 с помошью блока 3 регулировок устанавливается режим, при котором напряженность

35 магнитного поля в сердечнике рйвна расчетной, задаваемой током в намагничиваюшей обмотке 7, Отсутствие магнитного потока. в сердечнике 10 потенциапометра

9 регистрируется прибором 13 по нулевому напряжению на первой обмотке 11, Однако в ферромагнитном сердечнике

10 потенциалометра магнитного потока, обусловленного магнитным напряжением, сушествует магнитный поток рассеяния

45 замыкаюшийся по пути: один иэ полюсов магнитопровода 1, электромагнитный эк« ран 8, ферромагнитный сердечник 10 потенциалометра 9, контролируемый образец

21 и второй полюс магнитопровода 1.Значение магнитного потока рассеяния эа-5

0 висит от величины зазоров между цолюсами магнитопровода 1 и контролируемым образном 21 и не является стабильным, Изменяюшийся поток рассеяния может в

95 4 несколько раз превосходить поток, обусловленный падением магнитного напряже-, ния на образце 21, особенно при измерении параметров образцов с малым магнит ным сопротивлением. Устранение влияния потоков рассеяния в устройстве проиэвс дится путем балансировки магнитной цепи. для этого ярмо магнитопровода 1 выполнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого соприкасается с экраном 8, чем достигается малое значение переходного магни тного сопротивления средний полюс — экран. Экран 8 выполнен из высокопроницаемого магнитномягкого материала и также обладает малым значением магнитного сопротивления.

Процесс балансировки магнитной цепи осушествляется дифференциальным регулированием модулей магнитодвижуших сил при помоши спаренных переменных резисторов 19 и 20, дифференциальное регулирование позволяет изменять только соотношение модулей магнитодвижуших сил, сохраняя IIocToHHHbIM значение их суммы.

Напряжение со средних выводов резисторов подается через усилители 17 и 18 на крайние выводы обмотки 2. Для индикации балансировки служат вторая обмотка 12 потенциалометра 9, делитель 14 напряжения, блок 15 вычитания и регистрирующий прибор 16. Процесс регулировок начинается при заданном токе в намагничиваюшей обмотке 7 и обесточенной компенсационной обмотке 2.

Напряжения с первой и второй обмоток

1.1 и 12 подаются на входы блока 15. вычитания, при этом регулированием коэффициентов деления делителя 14 устанавливают напряжение на выходе делителя

14 равным нулю.

При этом напряжение на выходе потенциалометра 9 используется для определе. ния момента баланса магнитной цепи, что приводит к устранению влияния магнитных полей рассеяния.

Таким образом, введение s устройство переменных резисторов и усилителей тока, а также выполнение магнитопровода в виде Ш»образного сердечника и разделения его обмотки на две секции, позволило исключить механические регулировки, и уменьшить в 2-3 раза время измерения одного образца, т.е. повысить производительность контроля магнитных параметров.

1 056095

ВНИИПИ Закаэ 9295/38 Тираж 710 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, уп. Проектная, 4