JPH07104046A - Magnetostriction measuring device - Google Patents

Magnetostriction measuring device

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JPH07104046A
JPH07104046A JP27494093A JP27494093A JPH07104046A JP H07104046 A JPH07104046 A JP H07104046A JP 27494093 A JP27494093 A JP 27494093A JP 27494093 A JP27494093 A JP 27494093A JP H07104046 A JPH07104046 A JP H07104046A
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magnetic
coil
magnetic material
magnetic field
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Kiyoshi Tsuboi
淨 坪井
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Iwatsu Electric Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To measure magnetostriction smaller than the conventional one by one digit or more. CONSTITUTION:An alternating signal is applied to a first coil 2 wound cylindrically to generate alternating magnetic field in the inner space of the coil 2. A magnetic substance sample 3 is clamed by one pair of non-magnetic substance plates and held. The sample 3 is disposed in the substantially central part in the space surronded by the coil 2 by a sample holding member in such a manner that the direction of the surface where the sample 3 is clamped agrees with the winding direction of the first coil 2. In order to detect the magnetic characteristic in the vicinity of the sample 3, in the periphery of a part for clamping the sample 3 of one pair of non-magnetic plates, second coils 4, 5 fixed to the sample holding member are disposed. A light displacement meter 6 is provided, which is adapted to apply light beam to the end surface 3t of the sample 3 clamped between one pair of non-magnetic substance plates and detect the displacement of the end surface 3t of the sample 3 as magnetostriction from its reflected light. The relationship between the magnetic characteristic of the vicinity of the sample 3 and the amount of magnetostriction produced in the sample 3 under the magnetic characteristic condition is obtained from the induced voltage output obtained in the second coils 4, 5 and an output signal of the light displacement meter 6.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、磁性体の磁気ひずみ
の測定装置に関し、特にごく小さい磁気ひずみを測定す
るために好適な装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for measuring magnetostriction of a magnetic material, and more particularly to an apparatus suitable for measuring extremely small magnetostriction.

【0002】[0002]

【従来の技術】鉄、鋼などの磁性体は、定常状態では、
その最小磁石である針状磁区は不規則に配列されてい
て、磁性を示さないが、この磁性体が磁界内に置かれる
と、針状磁区が磁界の方向に沿って整列することにより
磁性体が磁化されて磁石になる。このとき、磁性体に
は、磁気ひずみが生じることが知られている。したがっ
て、磁性体が交番磁界に置かれると、磁気ひずみのた
め、磁性体が振動をすることになる。
2. Description of the Related Art Magnetic materials such as iron and steel are
The acicular domains, which are the smallest magnets, are irregularly arranged and do not exhibit magnetism, but when the magnetic body is placed in a magnetic field, the acicular domains are aligned along the direction of the magnetic field, and Is magnetized to become a magnet. At this time, it is known that magnetostriction occurs in the magnetic body. Therefore, when the magnetic body is placed in an alternating magnetic field, the magnetic body vibrates due to magnetostriction.

【0003】この磁性体の磁気ひずみによる振動は、次
のようにして生じると考えられている。磁性体の磁化
は、これが置かれる磁界の方向に応じて変わる。このた
め、磁性体を、図10Aに示すような交番磁界中に置く
と、この交番磁界の繰り返し周波数の2倍の繰り返し
で、磁性体の磁化の方向が反転する。この磁化の方向の
反転の際、それぞれ針状磁区101は、図10Bに示す
ようにして回転して、その磁極を反転する。
Vibration due to magnetostriction of the magnetic material is considered to occur as follows. The magnetization of the magnetic body changes depending on the direction of the magnetic field in which it is placed. Therefore, when the magnetic body is placed in an alternating magnetic field as shown in FIG. 10A, the direction of magnetization of the magnetic body is reversed at a repetition rate twice the repetition frequency of the alternating magnetic field. Upon reversal of the magnetization direction, the needle-shaped magnetic domains 101 rotate as shown in FIG. 10B to reverse their magnetic poles.

【0004】図10Bから理解されるように、この針状
磁区の反転に伴い、針状磁区が横位置のときと、縦位置
のときが生じるが、針状磁区は、磁性体の最小組織(結
晶)と考えられるので、これらの位置変化により、磁性
体にひずみが生じると考えられる。磁区の回転は、磁界
が交番することにより生じるので、交番磁界に置かれた
磁性体の磁気ひずみは、交番磁界の繰り返し周波数の2
倍の周波数を基本とする振動ひずみとなる。
As can be seen from FIG. 10B, with the reversal of the needle-shaped magnetic domains, the needle-shaped magnetic domains are in the horizontal position and in the vertical position. Therefore, it is considered that the magnetic substance is distorted by these positional changes. Since the rotation of the magnetic domain is caused by the alternating magnetic field, the magnetostriction of the magnetic substance placed in the alternating magnetic field is 2 times the repetition frequency of the alternating magnetic field.
It becomes the vibration distortion based on the double frequency.

【0005】従来、この磁性体の磁気ひずみを測定する
方法としては、次のような方法が用いられていた。すな
わち、この方法は、図11に示すように、磁性体を偏平
薄型にして作成した試料102に、傾斜を持たせた鏡1
03を貼り、この鏡付きの試料を、図中点線で示す円筒
状に巻回したコイル(ソレノイドコイル)107の内部
空間内の置く。そして、このコイル107には、交番電
流を流して交番磁界(交番磁束φ)を発生させ、試料1
02に磁気ひずみを生じさせる。
Conventionally, the following method has been used as a method for measuring the magnetostriction of this magnetic material. That is, according to this method, as shown in FIG. 11, a mirror 1 in which a sample 102 made by flattening and thinning a magnetic material is provided with an inclination.
03, and this sample with a mirror is placed in the internal space of a coil (solenoid coil) 107 wound in a cylindrical shape shown by a dotted line in the figure. Then, an alternating current is passed through the coil 107 to generate an alternating magnetic field (alternating magnetic flux φ), and the sample 1
02 causes magnetostriction.

【0006】この状態で、試料102に張り付けられて
いる鏡103に対して光源104から光ビーム105を
照射し、その反射光を受光部106で受光して、磁気ひ
ずみ振動の大きさを測定する。その測定原理は、図11
に示すように、磁性体試料102に貼着された鏡103
にビーム105が入射したとき、その反射光は、磁気ひ
ずみ量に応じた広がり角θを有することを利用するもの
である。
In this state, the light beam 105 is emitted from the light source 104 to the mirror 103 attached to the sample 102, and the reflected light is received by the light receiving section 106 to measure the magnitude of magnetostrictive vibration. . The measurement principle is shown in FIG.
As shown in, the mirror 103 attached to the magnetic material sample 102.
The fact that the reflected light has a divergence angle θ according to the amount of magnetostriction when the beam 105 is incident on is used.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
磁性体の磁気ひずみによる振動は、モータや変圧器にお
いて、うなり音となって現れたりして、種々の不都合を
生じる。このため、できるだけ、この磁気ひずみが小さ
い材料が望まれており、その開発が進んでいる。そし
て、最近では、磁気ひずみの量が、1m当たり、10-7
〜10-9m程度にまで、押さえられた材料の誕生の可能
性が出てきている。
By the way, such vibration due to magnetostriction of the magnetic material causes various noises such as appearing as a humming noise in a motor or a transformer. Therefore, there is a demand for a material having as small a magnetostriction as possible, and its development is in progress. And recently, the amount of magnetostriction is 10 −7 per 1 m.
The possibility of birth of materials that are pressed down to around 10 -9 m is emerging.

【0008】ところで、磁性体材料のこのような磁気ひ
ずみの小ささは、その磁気ひずみの大きさを測定するこ
とにより確認しなければならない。そのためには、その
ような極く小さい磁気ひずみの測定ができなければなら
ない。
By the way, such a small magnetostriction of the magnetic material must be confirmed by measuring the magnitude of the magnetostriction. For that purpose, it must be possible to measure such a very small magnetostriction.

【0009】ところが、鏡を使用する従来のひずみ測定
装置は、試料の磁気ひずみ自身を直接的に測定する方法
ではなく、反射光が、磁気ひずみの量に応じて所定の広
がり角θを有することを利用して測定する、いわば間接
的に磁気ひずみ量を測定する方法を用いるものであるた
め、材料の1m当たりについて、10-7m程度までの磁
気ひずみの測定は可能であるが、それより、小さい磁気
ひずみは正確に測定することができなかった。
However, the conventional strain measuring device using a mirror is not a method of directly measuring the magnetostriction itself of a sample, but the reflected light has a predetermined spread angle θ according to the amount of magnetostriction. It is possible to measure magnetostriction up to about 10 -7 m per 1 m of material because it uses the method of indirectly measuring the amount of magnetostriction. , Small magnetostriction could not be measured accurately.

【0010】また、試料に張り付けた鏡からの光の反射
を受光する方式であるため、試料は、しっかりと固定す
ることが困難である。このため、例えば偏平薄型に切り
出した試料の偏平面方向の磁気ひずみを測定しようとす
る場合に、試料の厚み方向の磁気ひずみの影響を受け
て、試料が横ゆれなどを生じてしまい、小さい磁気ひず
みの測定を不能にしている。
Further, since the system receives the reflection of light from the mirror attached to the sample, it is difficult to firmly fix the sample. For this reason, for example, when trying to measure the magnetostriction in the flat plane direction of a sample cut into a flat and thin shape, the sample is affected by the magnetostriction in the thickness direction of the sample, causing the sample to laterally shake, etc. Strain measurement is disabled.

【0011】しかも、試料に鏡を張り付けるため、試料
に生じる磁気ひずみに、張り付けられた鏡の分の影響が
生じ、これも正確な、より小さい磁気ひずみを測定する
ための支障となっていた。
Moreover, since the mirror is attached to the sample, the magnetostriction generated on the sample is affected by the amount of the attached mirror, which is also a hindrance for accurate measurement of smaller magnetostriction. .

【0012】さらには、図11に示す従来例の場合、試
料の張り付けた鏡103に、コイル107の外部にある
光源104からの光を照射し、その反射光を、コイル1
07の外部に設けられる受光素子106で受光するよう
にしなければならないため、コイル107には、試料1
02の近傍において、線材を巻回せずに光を導くための
空間を設けなければならない。このため、コイル107
の巻回方向に生じる交番磁界が、試料102の近傍で不
均一となり、正確な磁気ひずみを測定するために重要と
なる試料近傍の磁気特性環境を所期のものとなるように
整えることが困難であった。
Further, in the case of the conventional example shown in FIG. 11, the mirror 103 to which the sample is attached is irradiated with the light from the light source 104 outside the coil 107, and the reflected light is reflected by the coil 1.
Since the light receiving element 106 provided outside 07 needs to receive light, the coil 107 has the sample 1
In the vicinity of 02, a space for guiding the light must be provided without winding the wire. Therefore, the coil 107
The alternating magnetic field generated in the winding direction becomes uneven in the vicinity of the sample 102, and it is difficult to arrange the magnetic characteristic environment in the vicinity of the sample, which is important for accurate measurement of magnetostriction, to be the desired one. Met.

【0013】この発明は、以上の点に鑑み、磁性体試料
に生じる磁気ひずみを直接的に測定できるようにして、
より小さい磁気ひずみの測定を可能にした磁気ひずみ測
定装置を提供することを目的とする。
In view of the above points, the present invention makes it possible to directly measure the magnetostriction generated in a magnetic material sample,
It is an object of the present invention to provide a magnetostriction measuring device capable of measuring a smaller magnetostriction.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、この発明による磁気ひずみ測定装置は、後述の実施
例の参照符号を対応させると、円筒状に巻回される磁界
発生用の第1のコイル2と、この第1のコイル2の内部
空間に交番磁界を生じさせるために、この第1のコイル
に供給する交番信号を発生する交番信号発生器11と、
磁性体試料3を挟んで保持する1対の非磁性体板31、
32を備え、磁性体試料3の挟持された面の方向が、第
1のコイル2の巻回方向と一致する状態で、第1のコイ
ル2により囲まれる空間内のほぼ中央部に、磁性体試料
3を配置するための試料保持部材30と、試料3の近傍
の磁気特性を検出するために、1対の非磁性体板31、
32の試料3を挟持する部分の周囲において、試料保持
部材30に対して固定される第2のコイル4、5と、試
料保持部材30の1対の非磁性体板31、32間の磁性
体試料3の端面3tあるいはこの端面3tに取り付けた
反射板に光ビームを照射し、その反射光から、磁性体試
料3の端面3tの変位を検出する光変位計6とを備え、
第2のコイル4、5に得られる誘起電圧出力と、光変位
計6の出力信号とから、磁性体試料3の近傍の磁気特性
と、その磁気特性条件下で磁性体試料3に生じる磁気ひ
ずみの量との関係を求めるようにしたことを特徴とす
る。
In order to solve the above-mentioned problems, the magnetostriction measuring apparatus according to the present invention corresponds to the reference numerals of the embodiments to be described later, and a first magnetic field measuring apparatus for generating a magnetic field wound in a cylindrical shape. Coil 2 and an alternating signal generator 11 for generating an alternating signal to be supplied to the first coil 2 in order to generate an alternating magnetic field in the internal space of the first coil 2.
A pair of non-magnetic material plates 31 for holding the magnetic material sample 3 therebetween,
32, and the magnetic material sample 3 is sandwiched between the first coil 2 and the first coil 2 so that the direction of the sandwiched surface of the magnetic material sample 3 coincides with the winding direction of the first coil 2. A sample holding member 30 for disposing the sample 3 and a pair of non-magnetic material plates 31 for detecting magnetic characteristics in the vicinity of the sample 3,
The second coil 4, 5 fixed to the sample holding member 30 and the magnetic material between the pair of non-magnetic material plates 31, 32 of the sample holding member 30 around the portion of the sample holding member 30 that sandwiches the sample 3. An optical displacement meter 6 for irradiating the end face 3t of the sample 3 or a reflector attached to the end face 3t with a light beam and detecting the displacement of the end face 3t of the magnetic material sample 3 from the reflected light,
Based on the induced voltage output obtained in the second coils 4 and 5 and the output signal of the optical displacement meter 6, the magnetic characteristics in the vicinity of the magnetic material sample 3 and the magnetostriction generated in the magnetic material sample 3 under the magnetic characteristic conditions. It is characterized in that the relationship with the amount of is obtained.

【0015】また、第2のコイル4、5と、光変位計の
出力を処理するに当たっては、上記第2のコイル2に得
られる誘起電圧出力と、光変位計6の出力信号とを、そ
れぞれ増幅する増幅回路21と、この増幅回路21から
の上記誘起電圧出力及び光変位計6の出力信号の増幅信
号をデジタル信号に変換するA/Dコンバータ22と、
このA/Dコンバータ22からの上記誘起電圧出力及び
光変位計の出力信号の各デジタル信号を記憶するバッフ
ァメモリ23と、このバッファメモリ23の各デジタル
信号について、上記交番磁界に同期したトリガタイミン
グを基準として、平均化演算処理を行う平均化回路24
とを設け、この平均化回路24からの上記誘起電圧出力
及び光変位計の出力信号の各デジタル信号の平均化処理
出力から、磁性体試料3の近傍の磁気特性と、その磁気
特性条件下で磁性体試料3に生じる磁気ひずみの量との
関係を求めるようにするとよい。
In processing the outputs of the second coils 4 and 5 and the optical displacement meter, the induced voltage output obtained in the second coil 2 and the output signal of the optical displacement meter 6 are respectively supplied. An amplifier circuit 21 for amplifying, an A / D converter 22 for converting the induced voltage output from the amplifier circuit 21 and the amplified signal of the output signal of the optical displacement meter 6 into a digital signal,
A buffer memory 23 for storing each digital signal of the induced voltage output from the A / D converter 22 and an output signal of the optical displacement meter, and a trigger timing synchronized with the alternating magnetic field for each digital signal of the buffer memory 23. As a reference, an averaging circuit 24 that performs an averaging calculation process.
And the magnetic field in the vicinity of the magnetic material sample 3 and the magnetic property conditions under the magnetic property conditions from the averaging processing output of the induced voltage output from the averaging circuit 24 and each digital signal of the output signal of the optical displacement meter. The relationship with the amount of magnetostriction generated in the magnetic material sample 3 may be obtained.

【0016】[0016]

【作用】上記の構成のこの発明の測定装置においては、
磁性体試料3は、1対の非磁性体板31、32により挟
持され、その方向の変位が制限された状態で、第1のコ
イル2内の交番磁界が生じる空間内に配置される。交番
磁界により、磁性体試料3は、1対の非磁性体板31、
32により挟持された面の方向、つまり第1のコイル2
の巻回方向に磁気ひずみによる変位を生じ、その端面3
tは、その磁気ひずみによる変位に応じた振動を呈す
る。
In the measuring device of the present invention having the above structure,
The magnetic material sample 3 is sandwiched by a pair of non-magnetic material plates 31 and 32, and is arranged in a space in the first coil 2 in which an alternating magnetic field is generated in a state where displacement in that direction is limited. Due to the alternating magnetic field, the magnetic material sample 3 has a pair of non-magnetic material plates 31,
Direction of the surface sandwiched by 32, that is, the first coil 2
Displacement due to magnetostriction occurs in the winding direction of the
t exhibits vibration according to the displacement due to the magnetostriction.

【0017】光変位計6は、第1のコイル2の巻回方向
の空間から、試料3の端面3tに光ビームを照射し、そ
の反射光を利用して、試料3の端面3tの振動変位量に
応じた出力信号を得る。
The optical displacement meter 6 irradiates the end face 3t of the sample 3 with a light beam from the space in the winding direction of the first coil 2 and uses the reflected light to vibrate and displace the end face 3t of the sample 3. Obtain an output signal according to the quantity.

【0018】第2のコイル4、5に得られる誘起電圧出
力に基づいて、磁性体試料3の近傍の磁界、空間の磁束
密度、試料の透磁率などが求められる。
The magnetic field in the vicinity of the magnetic material sample 3, the magnetic flux density in the space, the magnetic permeability of the sample, and the like are obtained based on the induced voltage output obtained in the second coils 4 and 5.

【0019】以上の出力結果から、磁界や磁束密度など
の磁気特性条件と、磁気ひずみとの関係が求められる。
From the above output results, the relationship between the magnetic characteristic conditions such as the magnetic field and the magnetic flux density and the magnetostriction can be obtained.

【0020】光変位計やコイルの誘起電圧出力には、ノ
イズが含まれているが、平均化回路24を設け、この回
路24において、交番磁界に同期したトリガタイミング
での平均化演算処理を行う。すると、光変位計6の出力
中の交番磁界に同期した磁気ひずみ成分以外のノイズ成
分や、交番磁界に同期した誘起電圧成分以外のノイズ成
分は抑圧され、目的の交番磁界に同期した磁気ひずみ成
分や、交番磁界に同期した誘起電圧成分のみが得られ
る。
Although noise is included in the induced voltage output of the optical displacement meter and the coil, an averaging circuit 24 is provided, and in this circuit 24, averaging calculation processing is performed at a trigger timing synchronized with the alternating magnetic field. . Then, noise components other than the magnetostrictive component synchronized with the alternating magnetic field in the output of the optical displacement meter 6 and noise components other than the induced voltage component synchronized with the alternating magnetic field are suppressed, and the magnetostrictive component synchronized with the target alternating magnetic field is suppressed. Alternatively, only the induced voltage component synchronized with the alternating magnetic field is obtained.

【0021】[0021]

【実施例】以下、この発明による磁性体の磁気ひずみ測
定装置の一実施例を、図を参照しながら説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a magnetic strain measuring device for magnetic materials according to the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0022】図1は、この例の磁気ひずみ測定装置の機
構部の機械的構成及び信号処理系の全体を示している。
この図1に示した機構部の機械的構成は、原理的構成を
示しており、その詳細な構成例は、図2に示す通りであ
る。図2Aは、この例の測定装置の機構部の平面図(一
部は、断面として示してある)、図2Bは、この例の測
定装置の機構部の側面図(一部は、断面として示してあ
る)である。
FIG. 1 shows the entire mechanical structure and signal processing system of the mechanical portion of the magnetostriction measuring apparatus of this example.
The mechanical configuration of the mechanism section shown in FIG. 1 shows a principle configuration, and a detailed configuration example thereof is as shown in FIG. FIG. 2A is a plan view (partially shown as a cross section) of the mechanical section of the measurement apparatus of this example, and FIG. 2B is a side view (partially shown as a cross section) of the mechanical section of the measurement apparatus of this example. It is).

【0023】先ず、図1において、1は中空円筒の二重
ガラス管である。このガラス管1は、同心円筒状のガラ
ス壁がその管軸方向の端部において連結された形状を有
している。このガラス管1の外周には、その管軸方向の
両端部を除く部分において、交番磁界発生用のコイル2
が、ソレノイドコイル状に巻回される。そして、ガラス
管1内の円柱状空間内のほぼ中央位置には、磁性体試料
3が置かれる。
First, in FIG. 1, reference numeral 1 is a hollow cylindrical double glass tube. The glass tube 1 has a shape in which concentric cylindrical glass walls are connected at their ends in the tube axis direction. A coil 2 for generating an alternating magnetic field is provided on the outer periphery of the glass tube 1 except for both ends in the tube axis direction.
Is wound into a solenoid coil. Then, the magnetic material sample 3 is placed at a substantially central position in the cylindrical space in the glass tube 1.

【0024】この例の場合、磁性体試料3は、偏平矩形
の薄板状とされ、厚さ、幅、長さが予め求められてい
る。この試料3は、その板面方向がガラス管1の管軸方
向と一致する状態で、後述する試料保持手段30により
保持されて、ガラス管1内に置かれる。
In the case of this example, the magnetic material sample 3 has a flat rectangular thin plate shape, and the thickness, width, and length thereof are determined in advance. The sample 3 is held by the sample holding means 30 to be described later and placed in the glass tube 1 in a state where the plate surface direction thereof coincides with the tube axis direction of the glass tube 1.

【0025】交番磁界発生用のコイル2には、交番信号
発生器11からの交番電圧がアンプ12を介して供給さ
れる。これにより、コイル2には、交番電流iが流れ、
ガラス管内1の円柱状空間内に管軸方向の交番磁界が生
じる。
The alternating voltage from the alternating signal generator 11 is supplied to the alternating magnetic field generating coil 2 through the amplifier 12. As a result, the alternating current i flows through the coil 2,
An alternating magnetic field in the tube axis direction is generated in the cylindrical space of the glass tube 1.

【0026】ところで、コイル2には、比較的大きな電
流iを流すために、発熱が生じる。そこで、この例の装
置においては、ガラス管1の2重壁内に冷却水を流すこ
とにより、過度の発熱を防止するようにしている。
By the way, since a relatively large current i is passed through the coil 2, heat is generated. Therefore, in the apparatus of this example, cooling water is caused to flow in the double wall of the glass tube 1 to prevent excessive heat generation.

【0027】この冷却水を流す構成にするため、ガラス
管1には、その管軸方向の一端側の一部から突出するよ
うに、開口部1aが設けられると共に、管軸方向の他端
側の、前記開口部1aの位置に対して180度角間隔隔
てた位置にも、その部分から突出するように開口部1b
が設けられている。そして、このガラス管1は、図示の
ように、開口部1aが上方、開口部1bが下方になる状
態で横位置に置かれ、開口部1aから冷却水が注入され
る。冷却水は、ガラス管1内のすべての部分を巡って開
口部1bから排水される。
In order to make this cooling water flow, the glass tube 1 is provided with an opening 1a so as to project from a part of one end side in the tube axis direction and the other end side in the tube axis direction. Of the opening 1b so as to project from that position at a position 180 degrees apart from the position of the opening 1a.
Is provided. Then, as shown in the figure, the glass tube 1 is placed in a horizontal position with the opening 1a facing upward and the opening 1b facing downward, and cooling water is injected from the opening 1a. The cooling water goes through all the parts in the glass tube 1 and is drained from the opening 1b.

【0028】試料3の磁気ひずみを測定する場合、この
試料3の近傍の磁界あるいは試料3を通る磁束(磁束密
度)を知り、その磁束あるいは磁界の磁気特性条件下に
おいて発生する磁気ひずみとして測定する必要がある。
そこで、試料3の近傍の磁気特性を測定するため、コイ
ルブロックCBが設けられる。
When the magnetostriction of the sample 3 is measured, the magnetic field in the vicinity of the sample 3 or the magnetic flux (magnetic flux density) passing through the sample 3 is known, and the magnetostriction generated under the magnetic characteristic conditions of the magnetic flux or the magnetic field is measured. There is a need.
Therefore, the coil block CB is provided to measure the magnetic characteristics in the vicinity of the sample 3.

【0029】このコイルブロックCBは、この例では、
後述するように、試料3を通る磁束を測定するためのさ
ぐりコイル4と、試料3のできるだけ近傍の磁界を測定
するための補正コイル5とからなる。詳細な構成は、後
述する。
This coil block CB is, in this example,
As will be described later, it comprises a search coil 4 for measuring a magnetic flux passing through the sample 3 and a correction coil 5 for measuring a magnetic field as close to the sample 3 as possible. The detailed configuration will be described later.

【0030】以上の構成において、コイル2に交番電流
iを流すと、ガラス管1の管軸方向に交番磁界が誘起さ
れ、この交番磁界により、磁性体試料3には、前述した
ように、電流iの周波数の2倍の周波数で振動する磁気
ひずみが生じる。この場合、試料3は、偏平矩形の薄い
板であるので、この磁気ひずみは、板面方向(管軸方
向)の伸び縮みとして現れる。すなわち、試料3の厚み
部分の端面3tは、管軸方向に、試料3の伸び縮みに応
じて変位する。
In the above structure, when an alternating current i is passed through the coil 2, an alternating magnetic field is induced in the tube axis direction of the glass tube 1, and this alternating magnetic field causes the current in the magnetic material sample 3 as described above. Magnetostriction is generated that oscillates at twice the frequency of i. In this case, since the sample 3 is a flat rectangular thin plate, this magnetostriction appears as expansion and contraction in the plate surface direction (tube axis direction). That is, the end surface 3t of the thickness portion of the sample 3 is displaced in the tube axis direction according to the expansion and contraction of the sample 3.

【0031】この例においては、試料3の前記端面3t
の変位を光変位計を用いて測定することにより、試料3
の磁気ひずみを直接的に測定する。光を用いて変位を測
定するので、電磁気的影響がほとんどない。
In this example, the end face 3t of the sample 3 is
Of the sample 3 by measuring the displacement of
The magnetostriction of is directly measured. Since the displacement is measured using light, there is almost no electromagnetic effect.

【0032】図1において、6は光変位計を示し、6a
はそのプローブである。このプローブ6aは、非磁性体
で構成されている。この例の光変位計6は、プローブ6
aから光ビーム7を出射すると共に、反射光をこのプロ
ーブ6aから得る。プローブ6aから出射された光ビー
ムは、この例では試料3の端面3tに照射される。光変
位計6は、その端面3tからの反射光をプローブ6aを
介して受光して、その端面3tの変位を電圧変化に変換
して出力信号Vλとして得る。
In FIG. 1, 6 is an optical displacement meter, and 6a
Is the probe. The probe 6a is made of a non-magnetic material. The optical displacement meter 6 of this example includes a probe 6
A light beam 7 is emitted from a and reflected light is obtained from this probe 6a. In this example, the end face 3t of the sample 3 is irradiated with the light beam emitted from the probe 6a. The optical displacement meter 6 receives the reflected light from the end face 3t via the probe 6a, converts the displacement of the end face 3t into a voltage change, and obtains it as an output signal Vλ.

【0033】なお、試料3の端面3tに、プローブ6a
からの光ビームを反射するための、例えば微小な反射板
を取り付けるようにしてもよい。
The probe 6a is attached to the end surface 3t of the sample 3.
For example, a minute reflector may be attached to reflect the light beam from.

【0034】次に、図2〜図4を参照して、以上説明し
た機構部分のさらに詳細な構成について説明する。な
お、図3は、図1のA−A断面図、図4は機構部の中央
部の拡大断面図である。
Next, with reference to FIGS. 2 to 4, a more detailed structure of the above-mentioned mechanical portion will be described. 3 is an AA cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the central portion of the mechanism portion.

【0035】図2に示すように、ガラス管1の外側は、
ベークライト製の円筒状の筐体7に覆われている。この
筐体7は、ベース部材8に固定されている。ガラス管1
の冷却水の出入口1a、1bは、筐体7の外側に導出さ
れている。また、筐体7の管軸方向の両端部は、試料3
の出入りのためと、光変位計6のプローブ6aを挿入す
るために、開口とされている。
As shown in FIG. 2, the outside of the glass tube 1 is
It is covered with a cylindrical case 7 made of Bakelite. The housing 7 is fixed to the base member 8. Glass tube 1
The cooling water inlets / outlets 1 a and 1 b are led to the outside of the housing 7. Further, both ends of the casing 7 in the tube axis direction are attached to the sample 3
It is an opening for entering and exiting and for inserting the probe 6a of the optical displacement meter 6.

【0036】磁性体試料3は、試料保持部材30により
保持される。すなわち、図2及び図4に示すように、こ
の例の場合、磁性体試料3は、細長い偏平薄板状とされ
ており、同様に細長い薄板状に構成された1対の非磁性
体板31及び32により挟まれて保持される。この非磁
性体板31及び32は、磁性体試料を確実に保持できる
ように、できるだけ重量の重い方がよく、この例では、
アルミナ磁器が用いられている。
The magnetic material sample 3 is held by the sample holding member 30. That is, as shown in FIGS. 2 and 4, in this example, the magnetic material sample 3 is in the shape of an elongated flat thin plate, and a pair of non-magnetic material plates 31 and 31 similarly configured in the shape of an elongated thin plate. It is sandwiched and held by 32. The non-magnetic plates 31 and 32 are preferably as heavy as possible in order to securely hold the magnetic sample. In this example,
Alumina porcelain is used.

【0037】この例の場合、非磁性体板31、32の寸
法は、それぞれ、例えば、厚さ×幅×長さ=2(mm)
×31(mm)×277(mm)とされている。また、
試料3の寸法は、例えば、厚さ×幅×長さ=1(mm)
×30(mm)×280(mm)とされている。つま
り、試料3は、非磁性体板31、32より若干長く、そ
の分がプローブ6a側に突き出すようになされており、
その突き出した部分の端面3tが磁気ひずみにより変位
する。このため、この端面3tに反射板を取り付けると
よい。
In the case of this example, the dimensions of the nonmagnetic plates 31 and 32 are, for example, thickness × width × length = 2 (mm).
It is set to x31 (mm) x277 (mm). Also,
The dimensions of the sample 3 are, for example, thickness × width × length = 1 (mm)
It is set to × 30 (mm) × 280 (mm). That is, the sample 3 is slightly longer than the non-magnetic material plates 31 and 32, and the portion thereof protrudes toward the probe 6a side.
The end surface 3t of the projecting portion is displaced due to magnetostriction. Therefore, it is advisable to attach a reflector to the end face 3t.

【0038】対の非磁性体板31、32の長さ方向の一
端側は、保持アーム33により固定される。この場合、
保持アーム33は、非磁性体板31、32を、試料3を
挟んだ状態で、例えば捩子などにより固定する。対の非
磁性体板31、32の長さ方向の他端側は、固定され
ず、測定状態においては、筐体7あるいはベース8に固
定されている保持台34の上に載置される。捩子を緩め
て、保持アーム33による対の非磁性体板31、32の
固定保持を解除し、試料3の交換ができる。
One end side of the pair of non-magnetic plates 31, 32 in the length direction is fixed by a holding arm 33. in this case,
The holding arm 33 fixes the non-magnetic plates 31 and 32 with the sample 3 in between, for example, with a screw or the like. The other ends of the pair of non-magnetic plates 31, 32 in the length direction are not fixed and are placed on a holding table 34 fixed to the housing 7 or the base 8 in the measurement state. The sample 3 can be exchanged by loosening the screw and releasing the fixed holding of the pair of nonmagnetic plates 31 and 32 by the holding arm 33.

【0039】保持アーム33は、試料3をガラス管1外
に導出して、交換等するために、保持アーム受け台35
に対して、ガラス管1の管軸方向に沿って水平方向に摺
動自在に係合されている。保持アーム33と、保持アー
ム受け台35との摺動は、非常に軽快に行えるようにさ
れており、摺動後は、捩子などにより、保持アーム33
が受け台35に固定される。
The holding arm 33 holds the holding arm pedestal 35 in order to lead the sample 3 out of the glass tube 1 and exchange it.
On the other hand, it is slidably engaged in the horizontal direction along the tube axis direction of the glass tube 1. Sliding between the holding arm 33 and the holding arm pedestal 35 can be performed very easily, and after the sliding, the holding arm 33 is moved by a screw or the like.
Are fixed to the pedestal 35.

【0040】保持アーム受け台35は、重量の大きい部
材で構成され、この例ではステンレス製とされている。
そして、水平方向の移動距離をより大きくするため、保
持アーム受け台35も、ベース34に対して、保持アー
ム33と同じ方向に摺動自在に取り付けられており、捩
子などにより固定できるように構成されている。取っ手
36は、保持アーム受け台35の摺動を行う時に使用さ
れる。
The holding arm cradle 35 is made of a heavy member, and in this example, it is made of stainless steel.
In order to further increase the horizontal movement distance, the holding arm pedestal 35 is also slidably attached to the base 34 in the same direction as the holding arm 33, and can be fixed by a screw or the like. It is configured. The handle 36 is used when the holding arm pedestal 35 slides.

【0041】この場合、非磁性体板31、32による挾
持状態では、磁性体試料3は、その板面方向(ガラス管
1の管軸方向)には磁気ひずみによる伸縮が自在とな
る。しかし、非磁性体板31、32により挾持されてい
るため、磁性体試料3の厚み方向には、その伸縮が制限
されるようにされている。
In this case, in the state of being held by the non-magnetic material plates 31 and 32, the magnetic material sample 3 can freely expand and contract due to magnetostriction in the plate surface direction (the tube axis direction of the glass tube 1). However, since it is held by the non-magnetic material plates 31 and 32, the expansion and contraction of the magnetic material sample 3 is restricted in the thickness direction.

【0042】次に、コイルブロックCBの構成について
説明する。さぐりコイル4は、ガラス管1の管軸方向を
巻回方向とするソレノイドコイル状に巻回され、ガラス
管1内の空間に試料3を設置したとき、試料3は、コイ
ル4のほぼ巻回中心に位置する状態とされるものであ
る。このコイル4は、図1のA−A断面図である図3
と、主要部分の拡大図の図4に示すように、非磁性体か
らなる中空筒状ボビン41に巻回され、測定状態では、
試料3がボビン41の中空部内に挿入される状態とな
る。
Next, the structure of the coil block CB will be described. The search coil 4 is wound in a solenoid coil shape with the tube axis direction of the glass tube 1 as a winding direction, and when the sample 3 is installed in the space inside the glass tube 1, the sample 3 is almost wound around the coil 4. It is supposed to be located in the center. This coil 4 is a sectional view taken along the line AA of FIG.
And as shown in FIG. 4 of the enlarged view of the main part, it is wound around the hollow cylindrical bobbin 41 made of a non-magnetic material, and in the measurement state,
The sample 3 is in a state of being inserted into the hollow portion of the bobbin 41.

【0043】ボビン41の大きさは、その中空部の断面
積が、試料3を挟持した非磁性体板31、32の断面積
より若干大きく選定され、試料3の交換に支障が生じな
いようにされている。そして、ボビン41は、非磁性体
板31、32の一方、例えば板31の長さ方向のほぼ中
央位置に、接着などにより固定される。
The size of the bobbin 41 is selected such that the cross-sectional area of the hollow part thereof is slightly larger than the cross-sectional areas of the non-magnetic material plates 31 and 32 holding the sample 3 so that the replacement of the sample 3 will not be hindered. Has been done. The bobbin 41 is fixed to one of the non-magnetic plates 31 and 32, for example, at a substantially central position in the length direction of the plate 31 by adhesion or the like.

【0044】また、試料3のできるだけ近傍の磁界を測
定するための補正コイル5は、例えばマイラーなどの非
磁性体材料をコア51、52として、線材が巻回されて
構成され、さぐりコイル4の外周部分に固定される。こ
の例では、この補正コイル5は、図3に示すように、さ
ぐりコイル4の外周部分の、試料3の上方と、下方とに
おいて、それぞれコア51、52に線材が巻回されたも
のが直列に接続されて構成されている。この補正コイル
5の巻回方向も、ガラス管1の管軸方向に一致してい
る。また、コア51、52の断面積は、磁束密度を求め
るため、予め定められた値Aとされている。なお、補正
コイル5は、非磁性体のコアに線材を巻回したものでは
なく、空心であってもよい。
The correction coil 5 for measuring the magnetic field as close as possible to the sample 3 is constructed by winding a wire around the non-magnetic material cores 51 and 52 such as Mylar and winding the wire. It is fixed to the outer peripheral part. In this example, as shown in FIG. 3, the correction coil 5 is composed of cores 51 and 52 in which wire rods are wound in series above and below the sample 3 on the outer peripheral portion of the search coil 4, respectively. Configured to be connected to. The winding direction of the correction coil 5 also matches the tube axis direction of the glass tube 1. Further, the cross-sectional areas of the cores 51 and 52 are set to a predetermined value A in order to obtain the magnetic flux density. The correction coil 5 may be an air core instead of a non-magnetic core wound with a wire.

【0045】また、図2に示すように、コイルブロック
CBからのコイル4及び5のリード線端部4L、5L
は、ガラス管1の内部から筐体7とガラス管1の外壁と
の間の空間に導かれて、筐体7の外部に設けられる出力
端子(図示せず)と接続されている筐体7の内部端子
(図示せず)に接続されている。
As shown in FIG. 2, the lead wire end portions 4L and 5L of the coils 4 and 5 from the coil block CB are also shown.
Is guided from the inside of the glass tube 1 to the space between the housing 7 and the outer wall of the glass tube 1, and is connected to an output terminal (not shown) provided outside the housing 7 Is connected to an internal terminal (not shown).

【0046】この場合、磁性体試料3のガラス管1内で
の管軸方向の設置位置は、ガラス管1に巻回されたコイ
ル2の巻回方向の電気的中央位置と、試料3の管軸方向
の中央(電気的中央)位置とが一致するような位置とさ
れる。電気的中央でないときには、交番磁界により試料
3自身が管軸方向に位置を変更移動する状態になり、磁
気ひずみのみを正しく測定することができないからであ
る。
In this case, the magnetic material sample 3 is installed in the glass tube 1 in the tube axis direction at the electrical center position in the winding direction of the coil 2 wound around the glass tube 1 and the tube of the sample 3. The position is set so as to coincide with the center (electrical center) position in the axial direction. This is because when it is not at the electrical center, the sample 3 itself moves and changes its position in the tube axis direction due to the alternating magnetic field, and only magnetostriction cannot be correctly measured.

【0047】すなわち、磁性体試料3が、例えば多結晶
構造である場合には、磁区を構成する結晶は、種々の大
きさを有しており、磁界内に試料が置かれて磁性を呈す
るように磁区が整列したときに、その磁区の大きさの違
いから、電気的中央位置と、試料の物理的中央位置と一
致しないのが一般的である。このため、物理的な中央位
置に寸法精度で、位置合わせをしても、電気的中央位置
にならない。
That is, when the magnetic material sample 3 has, for example, a polycrystalline structure, the crystals forming the magnetic domains have various sizes, and the sample is placed in a magnetic field to exhibit magnetism. When the magnetic domains are aligned with each other, it is common that the electrical center position and the physical center position of the sample do not match due to the difference in the size of the magnetic domains. For this reason, even if the physical central position is aligned with dimensional accuracy, the electric central position is not reached.

【0048】また、コイル2にも巻きむらがあったりす
るとコイル巻回方向の物理的中央位置と電気的中央位置
とは一致しない。特に、この例の場合には、光変位計6
のプローブ6aの先端と試料3の端面3tとの間の間隙
を、筐体7に設けられた除き窓7Wから見ることができ
るように、コイル2の対応する部分は、隙間を空けるよ
うに巻線するため、コイル2の物理的中央位置と、電気
的中央位置とは、一致しない。このことは、従来の鏡に
よる方法の場合も同様である。
If the coil 2 also has winding irregularities, the physical center position and the electrical center position in the coil winding direction do not match. Particularly, in the case of this example, the optical displacement meter 6
In order that the gap between the tip of the probe 6a and the end face 3t of the sample 3 can be seen from the window 7W provided in the housing 7, the corresponding portion of the coil 2 is wound so as to leave a gap. Because of the lines, the physical center position and the electrical center position of the coil 2 do not match. This also applies to the conventional mirror method.

【0049】そこで、この例では、非磁性体板31、3
2で試料3を挾んだ状態で保持アーム33に固定し、ガ
ラス管1内のほぼ物理的中央位置に配置した後、実際の
測定を開始する前に、所定の交番電流をコイル2に流
す。このとき、保持アーム33を受け台35に固定する
捩子は緩めておき、受け台35に対して保持アーム33
が摺動自在となるようにしておく。
Therefore, in this example, the non-magnetic plates 31, 3 are used.
The sample 3 is fixed to the holding arm 33 in a state of being sandwiched by 2 and is placed at a substantially physical center position in the glass tube 1, and then a predetermined alternating current is applied to the coil 2 before the actual measurement is started. . At this time, the screw for fixing the holding arm 33 to the pedestal 35 is loosened, and the holding arm 33 is attached to the pedestal 35.
Be slidable.

【0050】すると、試料3は、その電気的中央位置と
コイル2の中央位置とが一致するように、当該一致する
位置を中央に振動移動しようとする。上述したように、
保持アーム33と、保持アーム受け台35との摺動が非
常に軽快に行えるようにされているため、受け台35に
アーム33が固定されてなければ、この試料3自身の動
きに応じて、保持アーム33を含めて試料3を挾んだ対
の非磁性板31、32が左右に振動移動し、所定時間
後、試料3の電気的中央位置とコイル2の中央位置とが
一致する位置で動きを停止する。この所定時間の経過
後、保持アーム33を捩子により受け台35に固定す
る。
Then, the sample 3 attempts to vibrate and move to the center so that the electrical center position and the center position of the coil 2 coincide with each other. As mentioned above,
Sliding between the holding arm 33 and the holding arm receiving base 35 can be performed very easily. Therefore, if the arm 33 is not fixed to the receiving base 35, according to the movement of the sample 3 itself, The pair of non-magnetic plates 31 and 32 sandwiching the sample 3 including the holding arm 33 vibrates left and right, and after a predetermined time, at the position where the electrical center position of the sample 3 and the central position of the coil 2 coincide with each other. Stop the movement. After the elapse of this predetermined time, the holding arm 33 is fixed to the pedestal 35 with a screw.

【0051】こうして、試料3の電気的中央位置を、コ
イル2の磁界の中央位置に合わせることができる。な
お、この場合に、位置合わせのためにコイル2に供給す
る電流の大きさは、磁気ひずみを測定する場合のような
大電流である必要はなく、試料3を保持する保持部材3
0を移動させることができる程度の値であればよい。
In this way, the electrical center position of the sample 3 can be aligned with the center position of the magnetic field of the coil 2. In this case, the magnitude of the current supplied to the coil 2 for alignment need not be a large current as in the case of measuring magnetostriction, and the holding member 3 that holds the sample 3
It may be a value that can move 0.

【0052】次に、実際の測定の開始前に、光変位計6
の校正を行う。光変位計6は、一般に、光を照射させた
ときの、反射光の強度変化から光照射された部位の変位
を測定するものである。反射光の強度は、光変位計6の
プローブ6aと測定対象部位との距離の自乗に反比例す
るが、変位の測定は、光変位計6の光電変換出力特性と
して、直線性が良好な部分を使用する。図5は、この例
の光変位計6の出力特性の一例で、出力が約5V近傍の
ときに直線性が良好となる。
Next, before starting the actual measurement, the optical displacement meter 6
Calibrate. The optical displacement meter 6 generally measures the displacement of a light-irradiated portion from the intensity change of reflected light when light is irradiated. The intensity of the reflected light is inversely proportional to the square of the distance between the probe 6a of the optical displacement meter 6 and the measurement target site, but the displacement is measured by measuring the portion with good linearity as the photoelectric conversion output characteristic of the optical displacement meter 6. use. FIG. 5 shows an example of the output characteristic of the optical displacement meter 6 of this example, and the linearity becomes good when the output is around 5V.

【0053】光変位計6の校正は、この直線性のよい位
置に、プローブ6aと測定対象部位である試料3の端面
3tとの距離を設定した状態において、次のようにして
行う。
The optical displacement meter 6 is calibrated in the following manner with the distance between the probe 6a and the end surface 3t of the sample 3 being the measurement target site being set at this position with good linearity.

【0054】すなわち、この例においては、光変位計6
は、図2に示すように、摺動移動部材60に取り付けら
れている。摺動移動部材60は、マイクロメータ61を
備え、このマイクロメータ61を調整することにより、
そのメータに示される距離だけ、プローブ6aの先端
が、ガラス管1の管軸方向に摺動移動できるように構成
されている。そこで、このマイクロメータ61を操作し
て、プローブ6aの先端と試料3の端面3tとの距離を
変え、光変位計6の出力が直線性のよい位置になるよう
に、先ず調整する。
That is, in this example, the optical displacement meter 6
Are attached to the sliding movement member 60, as shown in FIG. The sliding movement member 60 includes a micrometer 61, and by adjusting the micrometer 61,
The tip of the probe 6a is configured to be slidable in the tube axis direction of the glass tube 1 by the distance indicated by the meter. Then, the micrometer 61 is operated to change the distance between the tip of the probe 6a and the end surface 3t of the sample 3 and first adjust the output of the optical displacement meter 6 to a position with good linearity.

【0055】この場合に、光変位計6の、磁気ひずみに
よる変位の光電変換出力は、数百mVと、5Vの直流分
に対して非常に小さいので、このまま、出力電圧を増幅
しても磁気ひずみによる変位分を適当な値にまで、増幅
することができない。そこで、この例では、マイクロメ
ータ61による出力信号の直線性のよい位置への位置合
わせに伴い、光変位計6の出力の直流分をオフセットと
して除去するようにしている。
In this case, the photoelectric conversion output of the displacement caused by magnetostriction of the optical displacement meter 6 is several hundred mV, which is very small with respect to the direct current component of 5 V. The amount of displacement due to strain cannot be amplified to an appropriate value. Therefore, in this example, the DC component of the output of the optical displacement meter 6 is removed as an offset in accordance with the alignment of the output signal of the micrometer 61 to a position having good linearity.

【0056】次に、この位置において、マイクロメータ
61を操作してプローブ6aの先端を所定距離移動させ
たときに、出力電圧が幾らになるかを検知して出力の校
正を行う。例えば、200μm移動させたとき、出力が
aボルトであれば、1μm移動させたときには、a/2
00ボルトになるという具合に校正を行う。
Next, at this position, when the tip of the probe 6a is moved by a predetermined distance by operating the micrometer 61, the output voltage is detected and the output is calibrated. For example, if the output is a volt when moved by 200 μm, it becomes a / 2 when moved by 1 μm.
Calibrate so that it will be 00 volts.

【0057】なお、光変位計6としては、試料3の厚さ
よりも太いビームスポット径の光ビームを用いる。ビー
ム径を絞ったものを使用する場合には、ビームが照射さ
れる試料3の端面3tに存在する凹凸も、ひずみとして
検出してしまうおそれがあるからである。
As the optical displacement meter 6, a light beam having a beam spot diameter larger than the thickness of the sample 3 is used. This is because when using a beam having a narrowed beam diameter, irregularities existing on the end face 3t of the sample 3 irradiated with the beam may be detected as strain.

【0058】以上のように、試料3と磁界発生用コイル
2との電気的中央位置の位置合わせと、光変位計6の校
正を終了した後、コイル2に、周波数が、例えば50H
z、200Hz、400Hz、実効値が約1A程度の交
番電流iを流す。すると、ガラス管1の管軸方向に交番
磁界が誘起され、この交番磁界により、磁性体試料3に
は、前述したように、電流iの周波数の2倍の周波数で
振動する磁気ひずみが生じる。この場合、この磁気ひず
みは、試料3の板面方向(管軸方向)の伸び縮みとして
現れ、端面3tが管軸方向に磁気ひずみに応じて変位す
る。光変位計6は、その端面3tからの反射光をプロー
ブ6aを介して受光して、その端面3tの変位を電圧変
化に変換して出力信号Vλとして得る。
As described above, after the electrical center positions of the sample 3 and the magnetic field generating coil 2 have been aligned and the calibration of the optical displacement meter 6 has been completed, the coil 2 has a frequency of, for example, 50 H.
An alternating current i of z, 200 Hz, 400 Hz and an effective value of about 1 A is passed. Then, an alternating magnetic field is induced in the tube axis direction of the glass tube 1, and the alternating magnetic field causes magnetostriction in the magnetic material sample 3 that vibrates at a frequency twice the frequency of the current i as described above. In this case, this magnetostriction appears as expansion and contraction in the plate surface direction (tube axis direction) of the sample 3, and the end surface 3t is displaced in the tube axis direction according to the magnetostriction. The optical displacement meter 6 receives the reflected light from the end face 3t via the probe 6a, converts the displacement of the end face 3t into a voltage change, and obtains it as an output signal Vλ.

【0059】また、さぐりコイル4の両端4a、4b間
には、交番磁界によりボビン41内を通る磁束φの変化
に応じた電圧VBが得られる。ボビン41内を通る磁束
は、ボビン内の試料3を除く部分を通る磁束と、試料3
を通る磁束との和からなっている。
Further, a voltage VB corresponding to the change of the magnetic flux φ passing through the bobbin 41 is obtained between the both ends 4a, 4b of the search coil 4 by the alternating magnetic field. The magnetic flux passing through the bobbin 41 is the same as the magnetic flux passing through the portion inside the bobbin except the sample 3.
It consists of the sum of the magnetic flux passing through.

【0060】さらに、補正コイル5の両端5a、5b間
には、コア51、52の断面積Aの和の空間の部分の磁
束変化に応じた電圧VHが得られる。
Further, between both ends 5a, 5b of the correction coil 5, a voltage VH corresponding to the change in magnetic flux in the space portion of the sum of the sectional areas A of the cores 51, 52 is obtained.

【0061】光変位計6からの出力信号Vλと、さぐり
コイル4及び補正コイル5に得られる電圧VB及びVH
は、それぞれシグナルコンディショナー21において、
増幅されると共に、不要な高域成分及び低域成分が除去
される。
The output signal Vλ from the optical displacement meter 6 and the voltages VB and VH obtained by the search coil 4 and the correction coil 5
Are respectively in the signal conditioner 21,
While being amplified, unnecessary high frequency components and low frequency components are removed.

【0062】このシグナルコンディショナー21で変位
出力Vλ、電圧VB、電圧VHを上記のようにして処理
した結果の出力信号Sλ、SB、SHは、A/Dコンバ
ータ22に供給されて、デジタル信号Dλ、DB、DH
に変換され、バッファメモリ23に、一時蓄えられる。
このメモリ23に蓄えられたデジタル信号Dλ、DB、
DHは、平均化回路24に供給される。
The output signals Sλ, SB, SH resulting from processing the displacement output Vλ, the voltage VB, and the voltage VH by the signal conditioner 21 as described above are supplied to the A / D converter 22, and the digital signal Dλ, DB, DH
And is temporarily stored in the buffer memory 23.
The digital signals Dλ, DB stored in the memory 23,
The DH is supplied to the averaging circuit 24.

【0063】この平均化回路24は、トリガタイミング
を基準にした平均を求める処理を行う。この例の場合に
は、交番信号発生器11からの交番信号が、トリガ発生
器13に供給されて、交番信号に同期したトリガ信号T
Gがこれより得られ、このトリガ信号TGが平均化回路
24に供給される。
The averaging circuit 24 carries out a process for obtaining an average based on the trigger timing. In the case of this example, the alternating signal from the alternating signal generator 11 is supplied to the trigger generator 13 to synchronize with the trigger signal T.
G is obtained from this, and this trigger signal TG is supplied to the averaging circuit 24.

【0064】平均化回路24では、交番信号に同期した
このトリガ信号TGによりトリガされて、各デジタル信
号の平均化処理が行われる。平均化回路24の各入力信
号には、交番信号に同期した目的の変位や電圧以外のノ
イズ成分も含まれるが、この平均化処理により、交番信
号に同期した成分以外の不必要なノイズ成分が除去され
る。
In the averaging circuit 24, each digital signal is averaged by being triggered by this trigger signal TG synchronized with the alternating signal. Each input signal of the averaging circuit 24 includes noise components other than the target displacement and voltage synchronized with the alternating signal, but this averaging process causes unnecessary noise components other than the component synchronized with the alternating signal. To be removed.

【0065】図6Aは、平均化回路24の入力時の光変
位計6の出力信号であり、図6Bは、その平均化処理後
の出力信号Eλである。また、図6Cは、同じタイムス
ケールにおける、さぐりコイル4からの電圧VBの平均
化処理出力VBの一例である。補正コイル5からの電圧
VHの平均化処理出力EHも、同様にして、ノイズ除去
されたものとなる。
FIG. 6A shows the output signal of the optical displacement meter 6 when the averaging circuit 24 is input, and FIG. 6B shows the output signal Eλ after the averaging process. Further, FIG. 6C is an example of an averaging processing output VB of the voltage VB from the search coil 4 on the same time scale. Similarly, the averaging output EH of the voltage VH from the correction coil 5 is also noise-removed.

【0066】こうして、平均化回路24において、ノイ
ズ除去された各出力Eλ、EB、EHは、マイコンで構
成される信号処理回路25に供給される。この信号処理
回路25では、出力EHから試料3の近傍の磁界Hが求
められる。すなわち、コイル5の出力電圧から得られる
出力EHは、コア51、52が占める空間部分の磁束φ
の変化(dφ/dt:tは時間)に応じたものであり、
これよりコア51、52が占める空間部分を通る磁束φ
が求められる。コア51、52の部分の断面積は、既知
であるので、この磁束φから、試料3の近傍の空間の磁
束密度Baが求められ、さらに、空間の透磁率も既知で
あるから、試料3の近傍の磁界Hが求められる。
In this way, in the averaging circuit 24, the noise-removed outputs Eλ, EB, EH are supplied to the signal processing circuit 25 composed of a microcomputer. In this signal processing circuit 25, the magnetic field H near the sample 3 is obtained from the output EH. That is, the output EH obtained from the output voltage of the coil 5 is the magnetic flux φ of the space portion occupied by the cores 51 and 52.
(Dφ / dt: t is time),
From this, the magnetic flux φ passing through the space occupied by the cores 51, 52
Is required. Since the cross-sectional areas of the portions of the cores 51 and 52 are known, the magnetic flux density Ba of the space near the sample 3 is obtained from this magnetic flux φ, and the magnetic permeability of the space is also known. A magnetic field H in the vicinity is required.

【0067】また、出力EB及び空間の磁束密度Baか
ら試料3を通る磁束が求められ、試料3の断面積から試
料3の部分の磁束密度Bsが求められる。すなわち、出
力EBは、ボビン41内の空間部分を通る磁束の変化
と、試料3を通る磁束の変化の和と考えることができ
る。ボビン41内の空間部分(断面積は既知)の磁束
は、磁束密度Baから求めることができ、その変化によ
り生じる電圧分も求められる。この結果、試料3の部分
のみを通る磁束の変化に応じた電圧を求めることがで
き、試料3の部分を通る磁束を求めることができる。試
料3の断面積は、既知であるから、試料3の部分の磁束
密度Bsを求めることができる。また、磁界Hと、この
磁束密度Bsとから、試料3の透磁率μを求めることが
できる。
Further, the magnetic flux passing through the sample 3 is obtained from the output EB and the magnetic flux density Ba of the space, and the magnetic flux density Bs of the portion of the sample 3 is obtained from the cross-sectional area of the sample 3. That is, the output EB can be considered as the sum of the change in the magnetic flux passing through the space inside the bobbin 41 and the change in the magnetic flux passing through the sample 3. The magnetic flux of the space portion (the cross-sectional area is known) in the bobbin 41 can be obtained from the magnetic flux density Ba, and the voltage component caused by the change can also be obtained. As a result, the voltage corresponding to the change of the magnetic flux passing only the sample 3 portion can be obtained, and the magnetic flux passing the sample 3 portion can be obtained. Since the cross-sectional area of the sample 3 is known, the magnetic flux density Bs of the sample 3 portion can be obtained. Further, the magnetic permeability μ of the sample 3 can be obtained from the magnetic field H and the magnetic flux density Bs.

【0068】また、出力Eλからは、磁気ひずみλが求
められる。そして、磁界Hあるいは磁束密度Bと、この
磁気ひずみλとの関係が求められる。その関係は、CR
Tディスプレイやプリンターなどの出力装置26におい
て表示され、あるいは記録紙に出力される。
Further, the magnetostriction λ can be obtained from the output Eλ. Then, the relationship between the magnetic field H or the magnetic flux density B and this magnetostriction λ is obtained. The relationship is CR
It is displayed on the output device 26 such as a T display or a printer, or is output on a recording sheet.

【0069】図7Aは、求められた磁界Hと、磁束密度
Bsとを示し、図7Bは、両者の関係を示すいわゆる磁
気ヒステリシス曲線である。図8Aは、磁界Hと磁気ひ
ずみλの波形をそれぞれ示し、図8Bは、両者の関係、
つまり磁界−磁気ひずみ(H−λ)の関係を示してい
る。図7及び図8は、交番電流として、200Hz、
0.6Aの電流を、コイル2に流して、新規な珪素綱板
の磁気ひずみを測定した場合である。
FIG. 7A shows the obtained magnetic field H and magnetic flux density Bs, and FIG. 7B is a so-called magnetic hysteresis curve showing the relationship between the two. FIG. 8A shows the waveforms of the magnetic field H and the magnetostriction λ, and FIG. 8B shows the relationship between the two.
That is, the relationship of magnetic field-magnetostriction (H-λ) is shown. 7 and 8 show an alternating current of 200 Hz,
This is a case where a current of 0.6 A was passed through the coil 2 and the magnetostriction of the novel silicon steel plate was measured.

【0070】同様に、図9Aは、磁束密度Bsと磁気ひ
ずみλの波形をそれぞれ示し、図9Bは、両者の関係、
つまり磁束密度−磁気ひずみ(B−λ)の関係を示して
いる。この図6の例では、400Hz、1.12Aの交
番電流をコイル2に流している。
Similarly, FIG. 9A shows the waveforms of the magnetic flux density Bs and the magnetostriction λ, and FIG. 9B shows the relationship between the two.
That is, the relationship between magnetic flux density and magnetostriction (B-λ) is shown. In the example of FIG. 6, an alternating current of 400 Hz and 1.12 A is applied to the coil 2.

【0071】この発明の発明者による、上記の磁性体材
料の上記ひずみの測定の結果、この発明によれば、試料
が1mであるとき、10-9mまでの磁気ひずみの測定が
可能であることが判明した。
As a result of the measurement of the strain of the magnetic material by the inventor of the present invention, according to the present invention, it is possible to measure the magnetostriction up to 10 −9 m when the sample is 1 m. It has been found.

【0072】[0072]

【発明の効果】以上説明したように、この発明において
は、従来の磁気ひずみ測定装置のように、鏡を用いて磁
気ひずみを間接的に測定するのではなく、光変位計を用
いて直接的に磁気ひずみを試料の端面の変位として測定
するようにしているので、より小さい磁気ひずみの測定
が可能になる。
As described above, according to the present invention, the magnetostriction is not indirectly measured by using the mirror as in the conventional magnetostriction measuring apparatus, but is directly measured by using the optical displacement meter. Moreover, since the magnetostriction is measured as the displacement of the end surface of the sample, a smaller magnetostriction can be measured.

【0073】この場合に、光変位計の出力には、磁気ひ
ずみによる試料の端面の変位だけでなく、ノイズ成分も
含まれるが、この発明では、この光変位計の出力中のノ
イズを、試料に加わる交番磁界に同期したトリガを行う
平均化処理により除去するようにしている。したがっ
て、高精度で磁気ひずみの測定を行うことができる。
In this case, the output of the optical displacement meter includes not only the displacement of the end surface of the sample due to magnetostriction but also the noise component. In the present invention, the noise in the output of this optical displacement meter is Is removed by an averaging process that triggers in synchronization with the alternating magnetic field applied to. Therefore, the magnetostriction can be measured with high accuracy.

【0074】また、この発明の装置においては、従来の
試料に鏡を張り付ける方法のように、試料に余分なもの
を付け加えることはしないので、この点でも、より高精
度の磁気ひずみの測定が可能になる。
Further, in the device of the present invention, unlike the conventional method of attaching a mirror to a sample, an extra one is not added to the sample, and in this respect also, more accurate measurement of magnetostriction can be achieved. It will be possible.

【0075】また、磁性体試料を非磁性体からなる対の
板で挟んで保持するようにしたので、磁性体試料自身の
位置変動や、光変位計による測定目的の変位方向以外の
変位を制限することができ、この点でも測定精度を向上
させることができる。
Further, since the magnetic material sample is held by being sandwiched between a pair of plates made of non-magnetic material, the positional fluctuation of the magnetic material sample itself and the displacement other than the intended displacement direction by the optical displacement meter are limited. Therefore, the measurement accuracy can be improved in this respect as well.

【0076】また、試料近傍の磁気特性を測定するため
のコイルブロックを、対の非磁性体板を利用して取り付
けることが可能であり、しかも、光変位計により光ビー
ムを用いて変位測定のために、コイル巻線部分に考慮を
払う必要がない。このため、試料近傍の磁気特性を正確
に知ることが可能になる。
Further, the coil block for measuring the magnetic characteristics in the vicinity of the sample can be attached by using a pair of non-magnetic material plates, and the displacement measurement can be performed by using an optical beam with an optical displacement meter. Therefore, it is not necessary to consider the coil winding portion. Therefore, it becomes possible to accurately know the magnetic characteristics near the sample.

【0077】以上説明した、この発明の構成によれば、
冒頭で説明した従来の磁気ひずみ測定方法に比べて、1
桁以上小さい磁気ひずみの測定が可能になったことが確
認された。
According to the configuration of the present invention described above,
Compared with the conventional magnetostriction measuring method explained at the beginning, 1
It was confirmed that it was possible to measure magnetostriction that was smaller than an order of magnitude.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明による磁気ひずみ測定装置の一実施例
の構成を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of a magnetostriction measuring apparatus according to the present invention.

【図2】この発明による磁気ひずみ測定装置の一実施例
の機構部の構成例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of a mechanical portion of an embodiment of the magnetostriction measuring apparatus according to the present invention.

【図3】図1の例の要部の構成を詳細に説明するための
図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining in detail a configuration of a main part of the example of FIG.

【図4】図1の例の要部の構成の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the configuration of the main part of the example of FIG.

【図5】光変位計の出力特性を説明するための図であ
る。
FIG. 5 is a diagram for explaining output characteristics of the optical displacement meter.

【図6】この発明による磁気ひずみ測定装置の一実施例
の各部の出力信号波形の例を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing an example of an output signal waveform of each part of the embodiment of the magnetostriction measuring apparatus according to the present invention.

【図7】この発明による磁気ひずみ測定装置で求められ
た磁界と磁束密度の波形及びその関係の一例を示す図で
ある。
FIG. 7 is a diagram showing an example of waveforms of magnetic fields and magnetic flux densities obtained by the magnetostriction measuring apparatus according to the present invention and their relations.

【図8】この発明による磁気ひずみ測定装置で求められ
た磁界と磁気ひずみの波形及びその関係の一例を示す図
である。
FIG. 8 is a diagram showing an example of magnetic field and magnetostrictive waveforms obtained by the magnetostrictive measuring device according to the present invention, and their relationship.

【図9】この発明による磁気ひずみ測定装置で求められ
た磁束密度と磁気ひずみの波形及びその関係の一例を示
す図である。
FIG. 9 is a diagram showing an example of magnetic flux density and magnetostriction waveforms obtained by the magnetostriction measuring device according to the present invention, and their relationship.

【図10】磁気ひずみの発生メカニズムを説明するため
の図である。
FIG. 10 is a diagram for explaining a mechanism of magnetostriction generation.

【図11】従来の磁気ひずみ測定装置の一例を説明する
ための図である。
FIG. 11 is a diagram for explaining an example of a conventional magnetostrictive measuring device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ガラス管 2 交番磁界発生用のコイル 3 磁性体試料 4 さぐりコイル 5 補正コイル 6 光変位計 11 交番信号発生器 13 トリガ信号発生器 22 A/Dコンバータ 23 バッファメモリ 24 平均化回路 25 信号処理回路 30 試料保持部材 41 ボビン 31、32 非磁性体板 51、52 コア 61 マイクロメータ 1 Glass Tube 2 Coil for Generating Alternating Magnetic Field 3 Magnetic Sample 4 Searching Coil 5 Correction Coil 6 Optical Displacement Meter 11 Alternating Signal Generator 13 Trigger Signal Generator 22 A / D Converter 23 Buffer Memory 24 Averaging Circuit 25 Signal Processing Circuit 30 sample holding member 41 bobbin 31, 32 non-magnetic material plate 51, 52 core 61 micrometer

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 円筒状に巻回される磁界発生用の第1の
コイルと、 この第1のコイルの内部空間に交番磁界を生じさせるた
めに、この第1のコイルに供給する交番信号を発生する
交番信号発生器と、 磁性体試料を挟んで保持する1対の非磁性体板を備え、
上記磁性体試料の挟持された面の方向が、上記第1のコ
イルの巻回方向と一致する状態で、上記磁界発生用の第
1のコイルにより囲まれる空間内のほぼ中央部に、上記
磁性体試料を配置するための試料保持部材と、 上記試料の近傍の磁気特性を検出するために、上記1対
の非磁性体板の上記試料を挟持する部分の周囲におい
て、上記試料保持部材に対して固定される第2のコイル
と、 上記試料保持部材の1対の非磁性体板間の上記磁性体試
料の端面あるいはこの端面に取り付けた反射板に光ビー
ムを照射し、その反射光から、上記磁性体試料の上記端
面の変位を検出する光変位計とを備え、 上記第2のコイルに得られる誘起電圧出力と、上記光変
位計の出力信号とから、上記磁性体試料の近傍の磁気特
性と、その磁気特性条件下で上記磁性体試料に生じる磁
気ひずみの量との関係を求めるようにした磁気ひずみ測
定装置。
1. A first coil for generating a magnetic field wound in a cylindrical shape, and an alternating signal supplied to the first coil for generating an alternating magnetic field in the internal space of the first coil. An alternating signal generator for generating and a pair of non-magnetic material plates for sandwiching and holding a magnetic material sample are provided,
With the direction of the sandwiched surface of the magnetic material sample coinciding with the winding direction of the first coil, the magnetic field is provided at substantially the center of the space surrounded by the first coil for magnetic field generation. A sample holding member for arranging a body sample, and in order to detect magnetic characteristics in the vicinity of the sample, the sample holding member is provided around the portion of the pair of non-magnetic plates that holds the sample. And the second coil fixed by the sample holding member and an end face of the magnetic sample between the pair of non-magnetic plates of the sample holding member or a reflector attached to this end face is irradiated with a light beam, and from the reflected light, An optical displacement meter for detecting the displacement of the end face of the magnetic material sample is provided, and the magnetic field near the magnetic material sample is detected from the induced voltage output obtained in the second coil and the output signal of the optical displacement meter. Characteristics and the above-mentioned magnetism under the condition of its magnetic characteristics Magnetostrictive measuring device was set to obtain the relationship between the amount of magnetostriction caused to the sample.
【請求項2】 円筒状に巻回される磁界発生用の第1の
コイルと、 この第1のコイルの内部空間に交番磁界を生じさせるた
めに、この第1のコイルに供給する交番信号を発生する
交番信号発生器と、 磁性体試料を挟んで保持する1対の非磁性体板を備え、
上記磁性体試料の挟持された面の方向が、上記第1のコ
イルの巻回方向と一致する状態で、上記磁界発生用の第
1のコイルにより囲まれる空間内のほぼ中央部に、上記
磁性体試料を配置するための試料保持部材と、 上記試料の近傍の磁気特性を検出するために、上記1対
の非磁性体板の上記試料を挟持する部分の周囲におい
て、上記試料保持部材に対して固定される第2のコイル
と、 上記試料保持部材の1対の非磁性体板間の上記磁性体試
料の端面あるいはこの端面に取り付けた反射板に光ビー
ムを照射し、その反射光から、上記磁性体試料の上記端
面の変位を検出する光変位計と、 上記第2のコイルに得られる誘起電圧出力と、上記光変
位計の出力信号とを、それぞれ増幅する増幅回路と、 上記増幅回路からの上記誘起電圧出力及び光変位計の出
力信号の増幅信号をデジタル信号に変換するA/Dコン
バータと、 このA/Dコンバータからの上記誘起電圧出力及び光変
位計の出力信号の各デジタル信号を記憶するバッファメ
モリと、 このバッファメモリの各デジタル信号について、上記交
番磁界に同期したトリガタイミングを基準として、平均
化演算処理を行う平均化回路とを備え、 上記平均化回路からの、上記誘起電圧出力及び光変位計
の出力信号の各デジタル信号の平均化処理出力から、上
記磁性体試料の近傍の磁気特性と、その磁気特性条件下
で上記磁性体試料に生じる磁気ひずみの量との関係を求
めるようにした磁気ひずみ測定装置。
2. A first coil for magnetic field generation wound in a cylindrical shape, and an alternating signal supplied to the first coil for generating an alternating magnetic field in the internal space of the first coil. An alternating signal generator for generating and a pair of non-magnetic material plates for sandwiching and holding a magnetic material sample are provided,
With the direction of the sandwiched surface of the magnetic material sample coinciding with the winding direction of the first coil, the magnetic field is provided at substantially the center of the space surrounded by the first coil for magnetic field generation. A sample holding member for arranging a body sample, and in order to detect magnetic characteristics in the vicinity of the sample, the sample holding member is provided around the portion of the pair of non-magnetic plates that holds the sample. And the second coil fixed by the sample holding member and an end face of the magnetic sample between the pair of non-magnetic plates of the sample holding member or a reflector attached to this end face is irradiated with a light beam, and from the reflected light, An optical displacement meter for detecting the displacement of the end face of the magnetic material sample, an induced voltage output obtained in the second coil, and an amplifier circuit for amplifying the output signal of the optical displacement meter, and the amplifier circuit. The induced voltage output from the An A / D converter for converting an amplified signal of the output signal of the position meter into a digital signal; a buffer memory for storing each digital signal of the induced voltage output from the A / D converter and the output signal of the optical displacement meter; Each digital signal of the buffer memory is provided with an averaging circuit that performs averaging calculation processing with the trigger timing synchronized with the alternating magnetic field as a reference, and the induced voltage output and the output of the optical displacement meter from the averaging circuit. Magnetostriction measurement for obtaining the relationship between the magnetic characteristics in the vicinity of the magnetic material sample and the amount of magnetostriction occurring in the magnetic material sample under the condition of the magnetic characteristics from the averaging output of each digital signal. apparatus.
【請求項3】 円筒状に巻回される磁界発生用の第1の
コイルと、 この第1のコイルの内部空間に交番磁界を生じさせるた
めに、この第1のコイルに供給する交番信号を発生する
交番信号発生器と、 磁性体試料を挟んで保持する1対の非磁性体板を備え、
上記磁性体試料の挟持された面の方向が、上記第1のコ
イルの巻回方向と一致する状態で、上記磁界発生用の第
1のコイルにより囲まれる空間内のほぼ中央部に、上記
磁性体試料を配置するための試料保持部材と、 上記試料内部を通る磁束を検出するために、上記1対の
非磁性体板の上記試料を挟持する部分の周囲に巻回さ
れ、上記1対の非磁性体板の少なくとも一方に固定され
る第2のコイルと、 上記試料の近傍の所定断面積の空間を通る磁束を検出す
るために、当該空間部分をコアとして巻回され、上記保
持部材に対して固定される第3のコイルと、 上記試料保持部材の1対の非磁性体板間の上記磁性体試
料の端面あるいはこの端面に取り付けた反射板に光ビー
ムを照射し、その反射光から、上記磁性体試料の上記端
面の変位を検出する光変位計と、 上記第2及び第3のコイルに得られる誘起電圧出力と、
上記光変位計の出力信号とを、それぞれ増幅する増幅回
路と、 上記増幅回路からの上記誘起電圧出力及び光変位計の出
力信号の増幅信号をデジタル信号に変換するA/Dコン
バータと、 このA/Dコンバータからの上記誘起電圧出力及び光変
位計の出力信号の各デジタル信号を記憶するバッファメ
モリと、 このバッファメモリの各デジタル信号について、上記交
番磁界に同期したトリガタイミングを基準として、平均
化演算処理を行う平均化回路とを備え、 上記平均化回路からの上記誘起電圧出力の平均化処理出
力から、上記磁性体試料の透磁率を求めると共に、上記
磁性体試料の近傍の磁気特性を求め、 上記光変位計の出力信号の平均化処理出力と、上記磁性
体試料の近傍の磁気特性とから、その磁気特性条件下で
上記磁性体試料に生じる磁気ひずみの量との関係を求め
るようにした磁気ひずみ測定装置。
3. A first coil for generating a magnetic field wound in a cylindrical shape, and an alternating signal supplied to this first coil for generating an alternating magnetic field in the internal space of the first coil. An alternating signal generator for generating and a pair of non-magnetic material plates for sandwiching and holding a magnetic material sample are provided,
With the direction of the sandwiched surface of the magnetic material sample coinciding with the winding direction of the first coil, the magnetic field is provided at substantially the center of the space surrounded by the first coil for magnetic field generation. A sample holding member for arranging the body sample, and in order to detect a magnetic flux passing through the inside of the sample, the pair of non-magnetic material plates are wound around a portion sandwiching the sample, A second coil fixed to at least one of the non-magnetic plates and a magnetic flux passing through a space having a predetermined cross-sectional area in the vicinity of the sample are wound around the space portion as a core and are attached to the holding member. An optical beam is irradiated to the end face of the magnetic material sample or the reflection plate attached to this end face between the pair of non-magnetic material plates of the sample holding member and the third coil fixed thereto, and from the reflected light. , Detecting the displacement of the end face of the magnetic sample An optical displacement meter, and the induced voltage output obtained in the second and third coils,
An amplifier circuit for amplifying the output signal of the optical displacement meter, an A / D converter for converting the induced voltage output from the amplifier circuit and the amplified signal of the output signal of the optical displacement meter into a digital signal; A buffer memory for storing each digital signal of the induced voltage output from the A / D converter and an output signal of the optical displacement meter, and averaging each digital signal of the buffer memory with reference to the trigger timing synchronized with the alternating magnetic field. An averaging circuit for performing arithmetic processing is provided, and from the averaging output of the induced voltage output from the averaging circuit, the magnetic permeability of the magnetic material sample is obtained, and the magnetic characteristics in the vicinity of the magnetic material sample are obtained. From the averaging output of the output signal of the optical displacement meter and the magnetic characteristics in the vicinity of the magnetic material sample, the magnetic material sample is produced under the magnetic characteristics conditions. Magnetostrictive measuring device was set to obtain the relationship between the amount of magnetostriction that.
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