Способ измерения скорости движущегося ферромагнетика

Способ измерения скорости движущегося ферромагнетика

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ т (11}6664-74

Союз Советскик

Социалистическик

Республик (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2311.77 (21) 2547651/18-10 (51)м. КЛ.2 с присоединением заявки ¹â€”

G 01 P 3/48

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет— (53) УДК 531. 77 (088.8) Опубликовано 050679. Бюллетень ¹ 21

Дата опубликования описания 050679 (72) Авторы изобретения

B.Ê.Áàðñóêîâ и А.А.Штин (71) Заявитель

Ижевский механический институт (54 ) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ СКОРОСТИ ДВИЖУЩЕГОСЯ фЕРРОМАГНЕТИКА

Изобретение относится к технике измерения неэлектрических величин и может быть использовано в устройствах для измерения и регулирования скорости ферромагнитных материалов.

Известны устройства для измерения скорости перемещения ферромагнитных тел, основанные на эффекте Баркгаузена, заключающемся в скачкообразном изменении намагниченности ферромагнетика и появлении импульсов

ЭДС в измерительной обмотке (1),(2).

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемым задачам является способ контроля движущихся ферроматериалов, состоящий в перемагничивании ферромагнетика в неподвижном градиенте поля и регистрации случайного потока импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена (3).

При изменении скорости движения ферромагнетика меняется средняя частота. и средняя амплитуда скачков Баркгаузена. В случае, когда ферромагнетик неподвижен, скачки Баркгаузена отсутствуют.

Однако известный способ обладает сравнительно узким диапазоном измеряемых скоростей, Цепь изобретения — расширение диапазона измеряемых скоростей датчиков на эффекте Баркгаузена.

Поставленная цель достигается тем, что выделяют низкочастотную составляющую спектра сигнала, определяют частоту, соответствующую максимуму спектральной плотности сигнала датчика, и по этой частоте определяют скорость перемещения ферромагнетика.

На фиг. 1 показаны кривые спектральн и Плотности сигнала с датчика в области низких частот для различных скоростей перемещения ферромагнетика; на фиг.2 -зависимость частоты, соответствующей максимуму спектральной плотности, от скорости перемещения ферромагнетика; на фиг.3 — блоксхема устройства, реализующего предложенный способ.

Кривые спектральной плотности

S (W) соответствуют следующим скоростям перемещения ферромагнетика:

1 — 10 м/с, 2 — 5 10 м/с, 3 — 10 м/с, 4 — 5 10 » м/с 5 — 10 м/с. При увеличении скорости перемещения ферромагнетика увеличивается мощность сигнала, а также изменяется частота, соответствующая максимуму спектральной плотности. В частности„ она пропорцио666474

Формула изобретения

$(u), етн. ед

20 д2, м/с

)О 1

Риг.

Заказ 3174/35 Тираж 1089 Подписное

ЦНИИПИ

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4 нальна измеряемой скорости. На фиг.Е показана зависимость частоты, соответствующей максимуму спектральной плотности f(max S(bT)), от скорости перемещения ферромагнетика U»

На фиг.3 обозначены: 1 — движу1щийся ферромагнетик, 2 и 3 — перемаг- 5 ничивающие катушки, 4 — измерительная катушка, 5 — активный фильтр нижних частот, 6 — устройство выделения спектральной плотности, 7 блок формирования частоты, соответ- 10 ствующей максимуму спектральной плотности, / — скорость перемещения ферромагнетика, f(t) — текущая частота.

Устройство работает следующим образом. 15

Перемагничивающие катушки 2 и 3 создают постоянный градиент поля.

Ферромагнетик 1, движущийся с некоторой скоростью V перемагничивается в зоне градиента, вследствие чего 90 в измерительной катушке 4 индуцируются импульсы, ЭДС от скачков намагниченности. Сигнал с измерительной катушки поступает на активный фильтр

5 нижних частот, который одновременно 8 выполняет функцию предварительного усилителя. Частота среза фильтра составляет 30 Гц. Сигнал с выхода активного фильтра поступает на устройство 6 выделения спектральной плот- ности, представляющее обычный аналиЗО затор спектра с временной разверткой частоты. Сигнал, соответствующий спектральной плотности, поступает далее на блок формирования частоты, соответствующей максимуму спектральной плотности. На второй вход блока 7 .поступает текущее значение частоты.

В момент времени, соответствующей максимуму спектральной плотности, значение текущей частоты фиксируется и затем поступает на выход блока как функция измеряемой скорости f(V ).

Для снятия характеристик применялась следующая методика.

Выходной сигнал с фильтра 5 записывался на высококачественный магнитограф, после чего спектр сигнала трансформировался в высокочастотную область с целью удобства егo анализа.

Максимум определялся с помощью прибора. Характеристики, показанные на фиг.1 и 2, сняты для проволоки из стали У8 диаметром 0,2 мм.

Cпособ измерения скорости движущегося ферромагнетика путем перемагничивания его в неподвижном градиенте поля и регистрации случайных потоков импульсов ЭДС от скачков Баркгауэена, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона измеряемых скоростей, выделяют низкочастотную составляющую спектра потока импульсов ЭДС и определяют частоту, соответствующую максимуму спектральной плотности и пропорциональную скорости движущегося ферромагнетика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9535506 кл. G 01 P 3/48, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9213431, кл. G 01 P 3/54, 1965.

3. Авторское свидетельство СССР

Р 451970, кл. G 01 R 33/12, 1971.