Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных образцов

Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных образцов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНМ СТАТИЧЕСКИХ МАГЩТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБРАЗЦОВ, содержащее последовательно соединенные регулируемый генератор постоянного тока, намагничивающую катушку и эталонньй резистор, генератор управлякяцего напряжения , связанный с механизмом, возвратно-поступательных перемещений с полостью и синхронным детектором. измерительную катушку, подключенную к второму входу синхронного дет.ёктора , выход которого связан с йертика хьной разверткой двухкоордннатного регистрирующего прибора, измерительный блок, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, оно снабжено автокомпенсационным феррозондовым измерителем напряженности магнитного поля, вьтолненным в виде феррозонда-полимера и последовательно соёдиненньк компенсирующего соленоида и измерительного блока, выход которого подсоединен к входу гориi зонтальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора, а фер (Л С розонд - полимер с компенсирующим соленоидом феррозондового измерителя расположен в полости упомянутогр механизма.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПЛ ЛИН ив SUau

3с5р G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3648498/24-21 (22) 30.09.83 (46) 15.12.,84. Бюл. ¹ 46 (72).Н.К. Трусов (71-) Институт прикладной физики

АН БССР .(53) 621.317.44(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР по заявке № 3393896/18-21, кл, С 01 R 33/12, 08.07 .82. (54) (57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ

СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБРАЗЦОВ, с одержащее последовательно соединенные регулиpyemiA генератор постоянного тока, намагничивающую катушку и эталонный резистор, генератор управляющего напряжения, связанный с механизмом, возвратно-поступательных перемещений с полостью и синхронным детектором, измерительную катушку, подключенную к второму входу синхронного детектора, выход которого связан с вертикальной разверткой двухкоординатного регистрирующего прибора, измерительный блок, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения чувствительности и точности измерений, оно снабжено автокомпенсационным феррозондовым измерителем напряженности магнитного поля, выполненным в виде феррозонда-полимера и последовательно соединенных компенсирующего соленоида и измерительного блока, выход которого подсоединен к входу горизонтальной развертки двухкоординат1 ного регистрирующего прибора, а фер- розонд — полимер с компенсирукицим соленоидом феррозондового измерителя расположен в полости упомянутого механизма.

1129576

Изобретение относится к магнитометрии и может быть использовано при определении статических магнитных характеристик стержневых образцов ферромагнитных материалов, намагничиваемых в постоянном поле в разомкнутой магнитной цепи.

Наиболее,"близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения статических 10 магнитных характеристик ферромагнитных цилиндрических образцов, содержащее последовательно соединенные регулируемый генератор постоянного тока, . намагничивающую катушку и эталонный 1S резистор, генератор управляющего напряжения, связанный с механизмом возвратно-поступательных перемещений с полостью, два синхронных детектора, измерительную катушку, два опе- 20 рационных усилителя и блок регистрации Ц .

Однако это устройство характеризуется недостаточными чувствитель;ностью и точностью. 25

Цель изобретения — повышение чувст вительности и точности измерений.

Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных образцов, содержащее последовательно соединенные регулируемый генератор постоянного тока, намагничивающую катушку и эталонный резистор, генератор управляющего напряже.З5 ния, связаннык с механизмом возврат- но-поступательных перемещений с полостью и синхронным детектором, измерительную катушку, подключенную к второму входу синхронного детектора, вы"4О ход которого связан с вертикальной ..разверткой двухкоординатного регистрирующего прибора, измерительнь1й блок, снабжено автокомпенсационным феррозондовым измерителем напряжен- 4> ности магнитного поля, выполненным в виде феррозонда-полимера и последовательно соединенных компенсирующего соленоида и измерительного блока, выход которого подсоединен к 50 входу горизонтальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора, а феррозонд-полимер с компенсирующим соленоидом феррозондового измери.теля расположен в полости упомянуто- 55

ro механизма.

На фиг. 1 представлена функциональ-, ;ная схема предлагаемого устройства, 2 на фиг. 2 — взаимное расположение в соленоиде испытуемого ферромагнит. ного образца, феррозонда с компенсирующим соленоидом и измерительной катушки.

Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов содержит последовательно соединенные регулируемый генератор 1 постоянного тока, намагничивающую катушку 2 и эталонный резистор 3, генератор 4 управляющего напряжения, связанный с механизмом

5 возвратно-поступательных перемещений (вибратор) с полостью и синхронным детектором 6, измерительную катушку 7, автокомпенсационный феррозондовый измеритель 8 напряженности магнитного поля и двухкоординатный регистрирующий прибор 9. На функциональной схеме устройства показаны также шток 10 вибратора с закрепленным на нем испытуемым ферромагнитным образцом 11, феррозонд-полимер 12 с компенсирующим соленоидом 13, подключенные ко входу феррозондового измерителя 8. Выход измерителя 8-подключен к горизонтальной развертке двухкоординатного регистрирующего прибора 9.

Измерительная катушка 7 через синхронный детектор,6 подключена к вертикальной развертке двухкоординатного регистрирующего прибора 9. На фиг, 2 представлена схема взаимного расположения намагничивающей катушки 2, испытуемого ферромагнитного образца t1 закрепленного на штоке 10 иэмерительной катушки 7, и компенсирующего соленоида 13, с расположенным в центре его вдоль пРодольной оси ферроэонда-полимера 12.

Устройство работает следующим образом.

Перед началом работы на штоке 10 механизма 5 закрепляют ферромагнитный.образец 11 так, что он располагается в однородном магнитном поле намагничивающей катушки 2 вдоль ее продольной оси, при этом образец 11 выполнен в.-виде полого ферромагнитного цилиндра. Затеи устанавливается измерительная катушка 7, край которой охватывает с небольшим зазором центральное поперечное сечение образца

11. На каркасе измерительной катушки 7 закреплен компенсирующий соленоид 13 с феррозондом-полимером 12 так, что при установке йзмерительной

576

g =444gMs и е =р,3 fr(6,M-н,e„j, 20 фид. 2, BHHHQH Заказ 9447/37 Тираж 710 Подаиское

Филиал IIGII "Патеат", г.Ужгород, ул.Проектная, 4

3 1129 катушки феррозонд-полимер-12 ра пола гается в полой части образца 1 1 сим . метрично относительно его центрального поперечного сечения. Далее включают регулируемый генератор 1 постоян- 5 ного тока и включают механизм 5. При этом образец 11 начинает. совершать в однородном магнитном поле намагничивающей катушки 2 возвратно-поступательные колебания с небольшой ампли 1п тудой и частотой. В измерительной катушке 7 возникает переменная ЭДС, равная 1. где6„, — амплитуда ЭДС в измерительной катушке, .1, — амплитуда и частота вибрации: образца 11, %at — - плотность намотки проводом . измерительной катушки на еди. ницу длины

8 — площадь поперечного сечения ферромагнитного образца 11;

5 - площадь поперечного сечения измерительной:катушки 7;, 1 — намагниченность образца 11 в его центральном поперечном сечении, Мо- напряженность размагничиваю- ЗО щего поля образца в его центральном поперечном сечении.

Для того, чтобы амплитуда ЭДС под1 чинилась этому уравнению, длину измерительной катушки 7 выбирают так, чтобы второй конец ее находился на таком расстоянии от центрального сечения образца 1i, где можно пренебречь величиной индукции магнитного поля рассеяния образца по сравнению с магнитной индукцией в центральном сечении образца °

Taz; как9„АМ, то для амплитуды

ЭДС, наводимой в измерительной катушке 7, справедливо уравнение

Таким образом, амплитуда ЭДС прям пропорциональна намагниченности ис-, пытуемого образца 11.

Как видно иэ функциднальйой схе.-, мы, эта ЭДС, выпрямленная синхронным детектором 6, подается на вертикаль-, ную развертку двухкоординатного реги-, стрирующего прибора 9, на горизонталЬ. ный вход которого подается с ферро-, зондового измерителя сигнал,.пропорциональный напряженности внутреннего намагничивающего поля.

При непрерывном изменении по пило образному закону напряженности внешнего намагничивающего поля на двухкоор-. динатном приборе 6 происходит запись: петли магнитного гистерезиса.

Таким образом, повышение чувстви- . тельности измерений обеспечивается высокой чувствительностью феррозонда, а повышение точности — автокомленса-. ционной схемой измерений. и тем чтоферрозонд непосредственно реагирует на напряженность внутреннего намагничивающего поля. Влияние подмагничнвания испытуемого ферромагнитного образца полем компенсирующего соленоида практически устраняется выбором его длины.