Устройство для определения коэффициента размагничивания

Устройство для определения коэффициента размагничивания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистииеских

Респубпин

Оп ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ (6i) Дополнительное к авт. свиа-ву— (22) Заявлено 25,05.76 (21) 2364074/18 21

< 656001 (51) М. Кл.

2 G Ol Я 33/12 с присоединением заявки №

Гбщяарбтвеиньй анитбт

СССР

I!0 дилан М365рВтйнмй и цткрнтхй (23) ПриоритетОпубликовано05.04.79.Бюллетень ¹ 13

Дата опубликования описания 09.04,79 (53) УЙК 621.317.

° 423 (088. S) (72) Авторы

Н. С. Казаков, В. А. >а«ин и А. Т. Шингар

Владимировский политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

КОЭФФИБИЕНТА РАЗМАГНИЧИВАНИЯ

Изобретение относится к устройствам для измерения магнитных параметров, например коэффициента размагничивания.

Известно устройство дпя определения коэффициента размагничивания, осушествляюшее безгисгерезисное намагничивание об- 5 разца (1)

Это устройство можно применять дпя исследования лишь высокопроницаемых материалов, внутренний коэффициент размагничивания которых значительно меньше 16 коэффициента размагничивания формы в области линейных участков безгистерезисных кривых намагничивания.

Наиболее близким по технической сущности к предпагаемому является устройст- 1> во дпя определения коэффициента размагничивания 12), с помошью которого измеряют магнитную проницаемость образца и материала, из которого образецизготовлен, а затем рассчитывают коэффициент размагничивания.

Устройство состоит из пермеамегра, катушки для измерения напряженности, со2 .леноида с однородным (до 1%) полем, исгочника намагничиваюшего ока и баллисгическогю гальваноме тра.

Недостатками известного устройства являются низкая точность и большая трудоемкость измерений.

Бель изобретения — повышение точности, сокращение времени измерения и его автома гизация.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство дпя определения коэффициента размагничивания, содержашее источник намагничивающего тока, выход которого подключен K соединенным параллельно через образцовые резисторы намагничивающим обмоткам параметра и соленоида, имеюшим измерительные обмотки, введены два усилителя, два интегратора, два пороговых и два запоминающих блока, блок вычитания и блок деления. При этом каждая из измерительных обмоток подключена к цепи, состоящей из последовательно соединенных усилителя, интегратора, порогового и запоминающею блоков, вто-

65GOO1 рые входы запоминающих блоков соединены с образцовыми резисторами, а выходы подключены к блоку вычитания, последо- вательно с которым включен блок деления.

На фиг. 1 представлена функциональная 5 схема устройства; на фиг. 2 — зависимосгь 3= f (Це)

Устройство содержит источник 1 нвмвгничивающего гока, пермеамегр 2, соленоид 3, образцовые резисторы 4, измери- IO . тельные обмотки 5, усилители 6, интеграторы 7, пороговые блоки S, запоминающие блоки 9, блоки 10 и 11 вычитания и деления соответственно.

Устройство измеряет коэффициент раз- 1> магничивания, используя эффект Баркгаузена.

Известно, что размагничивающее поле

4ормы определяется выражением:

26 н =эи, где К вЂ” коэффициент размагничивания;

3 — намагниченность образна.

С учетом гого, что изменение намагниченности ферромагнетика происходит за счет скачкообразных и плавных процессов перемагничивания, выражение (1) преобразуется в .следующее

Н, =И(3„, +Д ) Н -Н Ä, ä) где пд и Н,»,.пх- составляющая намаг ниченнос ги, обусловленная плавными процессами перемагничивания, и соответствующая ей напряженность размагничивающего поля;

33 .»с, и q - составляющая намагниченности, обусловленная скачкообразными процессами перемагничивания, и соответствующаяя ей напряженность размвгничивающего поля.

На фиг. 2 зависимость д f(He) .3 (Нв-напряженность внешнего поля) представлена кривыми 12 и 13, в зависимость

3с, =К(НВ ) -кривыми 14 и 15, причем крйвые 12 и 14 сняты для образца, звмк43 нугого магнитопроводом пермевметра, а кривые 13 и 15 - для разомкнутого образца. Анализ зависимостей, предсгавленнык нафиг. 2, показывает, чтопризвдвнном значении напряженности внешнего

Ю магнитного поля намагниченность образца складывается из составляющей, обусловленной скачкообразными изменениями намагниченности Jсz, и составляющей, обусловленной плавными изменениями намагниченности,, »и„. При этом намагниченности 3+< с6огветсгвуег рвэмагиичи1 вающее поле напряженностью й,рск. Так как величина Нф и обе ее составляющие Н .п и Н,иск изменяются пропорционально соответствующим им намагниченностям (причем коэффициен т пропорциональности равен коэффициенту размагничивания),-4Ъо напряженность поля Нф, соответствующая намагниченности образца, -равна по величине составляющей Н„, с ° которой соогaercrayer намагниченность Си, = 1 (на фиг. 2 отрезки AB u CQ равны). Поэтому справедлива формула:

Нфск Н

=И (Я ск

Из выражения (3) следует, что для определения коэффициента размагничивания необходимо знать величину намагниченности, обусловленную скачкообразными процессами перемагничивания. Величина этой намагниченности пропорциональна суммарной вольтсекундной площади импульсов, наводимых в измерительной обмотке, размещенной HB исследуемом образце, в результате скачков Баркгаузена. действительно, в резульгате скачкообразного изменения намагниченности в измерительной обмотке наведегся ЭЙС: ек(=- а д9

8Q Д(орН Я

I

Если напряженность намагничивающего поля изменяется по линейному закону

К = А6, то выражение (4) можно представить в виде;

6 (1)=с -с»вЂ”

Н7

К д4, где c» — постоянная измерительной обмотки;

С - постоянная, зависящая or скорости изменения напряжен нос ти нам агничив ающего поля.

Таким-образом, намагниченность, обусловленную скачкообразными измерениями, можно определить как

К к

3(41 =cI E J e l a ) d t к=

О

) где Й .- гекущее число скачков Баркгаузена;

Устройство работаег следующим обраЗом в

Перед началом измерений два одинаковых полностью размагниченных образца помещают один в пермеамегр 2, другой в

656001 селен< нд 3 с однородным полем. По сигналу, поступающему с выхода источника тока, через намагничиваюшие обмотки протекает ток, возрастающий с постоянной скоростью, обраэш начинают перемагничива ться.

В результате скачкообразных измененйй намагниченности в измерительных обмотках 5 наводятся импульсы ЭЙС, когорые усиливаются усилителями 6 и поступают на интеграторы 7. Выходные напряжения интеграторов пропорциональны скачкообразным сос тавляющим намагниченности соответствуюших образцов. При достижении выходными напряжениями интеграторов уровня срабатывания пороговых блоков 8 последние вырабатывают сигналы, по которым на эапомннаюпшх блоках 9 запоминаются их входные напряжения, пропорциональные напряженностям магнитных полей в пермеаметре 2 и солекоиде 3 в моменты срабатывания блоков 8.

На вход блока деления 11 с блока вычитания 10 поступает разность выходных .

75 напряжений блоков 9. Ьлок 11 делит эту разность HB величину, равную напряжению срабатывания пороговых ycrройств, коroрое пропорционально заданному значению

39 скачкообразной составляюшей намагниченности. Выходное напряжение блока 11 пропорционально коэффициенту размагничивания исследуемых образцов.

Формула нэобре гения

Устройство для определения коэффициента размагничивания, содержашее источник намагничивающего тока, выход которого подключен к соединенным параллельно через образцовые резисторы намагиичиваюшим обмоткам параметра и соленоида, имеюшим измерительные обмотки, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, сокрашения времени измерения и его автоматизации, в него введены два усилителя, два интегратора, два пороговых и два запоминаюших блока, блок вычитания и блок деления, причем каждая из измерительных обмоток подключена к цепи, состояшей из последовательно соединенных усилителя, интеграгора, порогового и запоминаюшего блоков,, вторые входы запоминаюших блоков соединены с образцовыми резисторами, а выходы подключены к блоку вычитания, последовательно с которым включен блок деления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернышев Е. Т. и др. Определение коэффициентов размагничивания полосовых образцов. Труды ВНИИМ, вып. 1 . (43), 1 940.

2. Исследования в области магнитных измерений. Труды метрологических инстигутов, вып. 152(2), с. 121-130.

656001

Составитель М. Клыков

Редактор Т. Ораовскаи Текред 3. Фанта . Корректор М. Пожо

Заказ 1510/ЗОВ Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по дедам изобретений и открытий

113035, Москва, ЖЗ5, Раушская наб., д, 4/5

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