Способ определения коэффициента размагничивания
Патент 598104
Авторы
Способ определения коэффициента размагничивания
Иллюстрации
Реферат
Союз Советских
Социалистических республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К ASTOPÑÊÎÌÓ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
698Х04 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 10,10.75(21) 2178924/18-21
Q 01 g 33/00
С,01 Р 33/02 с присоединением заявки №
Государственный номитет
Совета Министроо СССР па делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано 15.03.78. Бюллетень 1410 (45) Дата опубликования описания03.03,78. (53) УДК 621,317..422 (088.8) I (72) Авторы изобретения
H. С. Казаков, С. А, Сбитнев, В. А. Шахнин и Т, Л. Шиыгарев (71) Заявитель
Владимирский политехнический институт (54) С11ОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИБИЕНТА
РАЗМАГНИЧИВАНИЯ
Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для определения коэффициента размагничивания обра:- цов разомкнутой формы.
Известен способ определения магнитных 5 характеристик образцов в импульсном режи- ме намагничивания, основанный на намагничивании образца импульсным магнитным полем, измерении приращения индукции и напряженности магнитного поля $1).
l0
Согласно известному способу характеристику магнитной проницаемости определяют по приращениям измененных значений индукции и нап яженности магнитного поля.
Недостатком этого способа является низкая точность измерения.
Известен также способ определения коэффициента размагничивания, основанный на периодическом замыкании и размыкании об- 20 разца магнитных сердечников, намагничивании его в замкнутом и разомкнутом состоянии магнитным пспем, напряженность которого линейно изменяется, и определении параметров скачков Баркгаузена 12).
Этот способ является наиболее близким по технической сущности к предложенному способу.
Недостатком известного способа является низкая точность измерений.
Бель изобретения - повышение точности измерения.
Бель достигается тем, что в способе, оонованном на периодическом замыкании и размыкании образца магнитным сердечником, намагничивании его в замкнутом и разомкнутом состоянии магнитным полем, напряженность которого линейно изменяется, я определении параметров скачков Баркгаузеыа, измеряют вольт секундную плошадь импульсов, соответствующую скачкообразному изменению намагниченности образца, и напряженности магнитного поля, соответствун шие равенству вольт-секундных плошадей при замыкании и Размыкании образца магнитным сердечником, о коэффициенте размагничивания судят по разности между измеренными напряженностями магнитного поля в замкнутом и разомкнутом состоянии образц» и по приращениям вольтсекундпых импульсов.
598104
1 ЬК (!! =о Х J e, «id!, о
И:звестно, что размагни н1ваюшее поле формы Н оиред«л с!» !»я 1!!.!ражени»M
Н„=PI, где К коэффиц!!е нт Г е!змс!! EEH Iивания
Г
5 намагничонно1;т! образца. (., учетол1 того, ч1о !1з!!»пение намагничел.1!Ix:ти ферромагнетика !!роисходит за сч»т скачкообразных и нлаьчицх процессов п«р! магничивания, послед!к !:. выражение преобраI0 зуется к виду:
Н р™(пл " ск1= у !!л "!р ск (2) где J „„и „„— составляющая намагниченности, обусловленная плавными процессами перемагничивания, и соответствующая ей напряженность размагничивающего поля, и Н,, К - составляюшая намагниченности, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивання, и соответствующея еи на20 пряжеиность размагничиваюшего поля.
Анализ выражения (2) показывает, что ири фиксированном значении напряженности л1агнитного поля H намагниченность образ25 ца 3 складывается из составляю1цей, обусловленной скачкообразным изменением намагниченности 3 „и составляющей, обусловленсК ной плавными процессами J „. Г!ри этом намагниаенности Х соотве"гствует размагниск чивающее поле с напряженностью Н Гак как величина Н, и обе ее составляющие
H „и Н,„. изменяются пропорционально .Р тЛ Р CEI соответствующим им намагниченностям (причем коэффициент пропорциональности равен коэффициенту размагнйчивания), то напряженность поля Н, соответствующая
Ж намагниченности J. равна по величине составляющей Н,„с, которой соответствует намагниченность 3с и =, Поэтому спра- 40 ведливо
Эск Д
=К
Н .,к Нр (3) Величина H определяется как разность Р между значениями напряженности внешнего магнитного поля, при котором приращения скачкообразной составляющей намагниченности будут. одинаковы для замкнутого иразомкнутого образцов.
Из выражения (3) следует, что для определения коэффициента размагничивания необходимо знать величину намагниченности, обус,ловленную скачкообразными IlpoljpccBMII ileремагничивания. Величина этой нал1аг нности пропорциональна суммарной вольтсекундной плошади импульсов, соответствук ших скачкам Баркгаузена. Действительно, в результате скачкообразного измен»Eièÿ
60!
1!ма! ничо!!!!ости в изм< рительной обмотке первичного ире!о6р !зова!!ия. Наводится >Л(.
diI gg d(9 HI /)
„()=- — — =- — a ()
f÷ . òÎì I Al o, ч1 о !!апряженность на11агни" чивающего поля изл!»няется по линейному зако!!у Я = A$ ныражещ!е (4) можно представип в виде: е„() = с -ц —
J3
Д 1 где 0 - !!остоянная измерительной обмотки, C-постоянная, зависящая от скорости изменения напряженности намагничивающего поля.
Такил! образом, намаг ничепность обусю ловленную скачкообразными изменениями, не трудно определить, как где Я вЂ” текущее число скачков Баркгаузена
t к — длительность к«го скачка;
8 (4) — переменная составляющая ЭДС, наводимой в измерительной обмотке первичного преобразователя в результате к-r.î скачка Баркгаузена, Из сказанного следует, что последовательность,онераций при измерении коэффициента размагничивания образцов разомкнутой формы по предлагаемому способу следующая. Исследуемый образец намагничивают в магнитном поле, напряженность которого изменяют по линейному закону от нуля до заданного значения, определяют приращение скачкообразной составляющей намагниченности, размагничивают образец, замыкают ярмом, снова намагничивают в линейно возрастающем поле, определяют значение напр1 женности, при котором приращения скачкообразных составляющих намагниченности одинаковы в разомкнутом и замкнутом образцах; по величине этих приращений и разности между соответствующими им значениями напряженности находят коэффициент разл1а! ничивания образца. Иа чертеже показан один из вариантов устройства реализующего предлагаемый способ.
Устройство включает в себя источник тока 1, работающий в режимах намагничива- ния и размагничивания, первичный преобразователь 2 с измерительной и намагничиваюшей обмотками, образцовый резистор 3, усилитель 4, устройство сравнения 5, интегратор 6, блок вычитания 7, запоминающее устройство 8, устройство есравн»ния 9, делитель 10, регистратор 11.
5<) с 104
Составитель Б. Коншин
Техред Н. Андрейчук Корректор С. Шекмар
Редактор H. Зайцева
Заказ 1 242/42 Тираж 1112- Подпис ное
Ш1ИИ1!И Государственного комитета Совета Министров СССР ио делам изобретений и открытии
113035,,s) q a, Ж-35, Раушская наб., д. 4j5
Филиал flf ill "ffRTpllT г. Ужгород, ул. Г1роектиая, 4
Устройство работает следуюшим образом.
После установки и ы и остыс размаг пи че нHoI î образца в измерительную позицию по сигналу, поступаюшему на клел му 12, с вьхода источника тока 1 через намагничивая>шую обмотку протекает ток, медленно воэрастаюший с постоянной скоростью. При этом напряженность поля изменяется по закону
Н =At.
В результате скачкообразного изменения намагниченности в измерительной обмотке наводится ЭДС е к(). Ее переменная сосгавляюшая Е, (1) усиливается малошумяшим усилителем 4 и поступает на интегратор
6, выходное напряжение которого будет пропорционально скачкообразной составляюшей намагниченности образца. В момент равенства напряженности намагничиваюшего поля заданI ному значению Н по сигналу с устройства сравнения 5 происходит запоминание выход- 20 ного напряжения интегратора 6 на запоминающем устройстве 8 и переключение источника тока 1 в режил размагничивания переменным током с убывающей до нуля амплитудой.
После размагничивания образец замыкается ярмом и повторно намагничивается в медленно возрастающем поле. На выходе блока вычитания
7 напряжение пропорционально разности текущего значения . напряженности намагничиваюшего попа и фиксированного значения 30
H. В момент равенства напряжений на выходе интегратора 6 и запоминаюшего устройства 8 устройство сравнения 9. вырабатывает импульс, по которому происходит регистрация выходного напряжения делителя 10, 6 пропорционального коэффицие пу размагничивания. с
Формула изобретения
Способ определения коэффициента размагничивания, основанный иа периодическом замыкании и размыканпи образца магнитным сердечником, намагничивании его в замкнутом и разомкнутом состоянии магнитным полем, напряженность которого линейно изменяется, и определейии параметров скачков Баркгаузена, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения точности, измеряют вольтсекундную плошадь импульсов, соответствующую скачкообразному изменению намагниченности образца, и напряженности магнитного поля, соответствующие равенству вольч секунднйх площадей при замыкании и раэмйкании образца магнитным сердечником, о коэффициенте размагничивания судят по разности между измеренными напряженностями магнитного поля в замкнутом и разомкнутом состоянии образца и по прирдшениял вольтсекундных импульсов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;
1. Чернышев Е. Т., Чегурина E. H.
Чернышева H. Г., Студенцов Н. В. Магнитные измерения, иэд. Комитета стандартов, 1969, с, 232.
2. Рудяк В, М. Эффект Баркгаузена, Успехи физических наук, т, 101, вып. 3, 1970.