Pierwszenstwo 02.04.1973 (P. 161665) Zgloszenie ogloszono: 01.04.1974 Opis patentowy opublikowano: 10.02.1975 73483 KI. 21e,33/12 MKP GOlr 33/12 Twórcy wynalazku: August Chelkowski, Marian Bucon, Lech Tomawski, Jerzy Ziolo Uprawniony z patentu tymczasowego: Uniwersytet Slaski, Katowice (Pol¬ ska) Przyrzad do badania wlasnosci magnetycznych cial stalych, a zwlaszcza pakietów glowic magnetofonowych Przedmiotem wynalazku jest przyrzad do bada¬ nia wlasnosci magnetycznych cial stalych a zwla¬ szcza pakietów do glowic magnetofonowych.Pomiar wlasnosci magnetycznych cial stalych wynika czesto z koniecznosci ustalenia parametrów technicznych materialów stosowanych w produkcji elementów magnetycznych. Dokladne ustalenie tych wlasnosci konieczne jest zwlaszcza przy pro¬ dukcji glowic magnetycznych do magnetofonów, które oprócz oprzyrzadowania zawieraja pakiety skladajace sie zwykle z dwóch elementów ferro¬ magnetycznych. Jakosc glowic zalezy glównie od odpowiedniego dobrania tych elementów pod wzgledem magnetycznym.Dotychczas pomiar wlasnosci elementów ferro¬ magnetycznych na przyklad do magnetofonów mógl byc dokonywany na gotowym wyrobie, a miano¬ wicie na glowicy zaopatrzonej w pelny osprzet elektryczny. W przypadku stwierdzenia nieodpo¬ wiednich wlasnosci magnetycznych tych elemen¬ tów, kosztowna glowica wraz z osprzetem musiala byc zlomowana.Celem wynalazku jest wyeliminowanie dotych¬ czasowych strat wynikajacych z zamontowania do glowicy elementów ferromagnetycznych o nieod¬ powiednich wlasnosciach magnetycznych.Celem wynalazku jest stworzenie takiego przy¬ rzadu, który umozliwilby dokladny pomiar i usta¬ lenie wlasnosci magnetycznych wymienionych ele¬ mentów przed trwalym zamontowaniem ich do 2 glowicy i przed polaczeniem z osprzetem elektrycz¬ nym.Cel ten zostal osiagniety dzieki zastosowaniu przyrzadu, który jest przedmiotem niniejszego wy- 5 nalazlku. Zgodnie z wynalazkiem przyrzad ma dwa rdzenie magnetyczne ze szczelina, na których sa nawiniete cewki obwodów rezonansowych. Cewki te sa polaczone z dwoma czlonami wzmacniajacymi o zerowym lub niewielkim przesunieciu fazowym io i duzej opornosci wejsciowej. Kazdy czlon ma po¬ jemnosciowe sprzezenie wyjscia, z wejsciem dru¬ giego czlonu, przy czym wyjscia obydwóch czlo¬ nów wzmacniajacych sa jednoczesnie polaczone z detektorem poprzez przesuwnilk fazowy. Natomiast 15 wyjscie detektora fazowego jest polaczone z mierni¬ kiem wskazówkowym lub innym przyrzadem, re¬ jestrujacym wyniki pomiaru wlasnosci magnetycz¬ nych elementu ferromagnetycznego, który podczas badan umieszcza sie w szczelinie jednego z rdzeni 20 magnetycznych przyrzadu, podczas gdy w szczeli¬ nie drugiego znajduje sie element wzorcowy. Dzie¬ ki zastosowaniu takiego przyrzadu mozna kazdy element ferromagnetyczny osobno poddac doklad¬ nemu badaniu wlasnosci magnetycznych, zwlaszcza 25 przed jego trwalym zamontowaniem do glowicy magnetofonu, co nalezy do podstawowej cechy i za¬ lety wynalazku. Udalo sie to osiagnac zwlaszcza dzieki zastosowaniu odpowiedniego polaczenia ob¬ wodów rezonansowych utworzonych z indukcyjnos- 30 ci cewek nawinietych na rdzeniach magnetycz- 73 4833 73483 4 nych i pojemniki z czlonami wzmacniajacymi od¬ powiednio sprzegnietymi z soba. To pozwala na wzbudzenie drgan elektrycznych w wyzej wymie¬ nionych elementach i uzyskanie mozliwosci bezpo¬ sredniego pomiaru przenikalnosci magnetycznej na¬ wet niewielkich próbek o dowolnych lecz powta¬ rzalnych ksztaltach.Zastosowanie wynalazku jest szczególnie przy¬ datne przy pomiarach seryjnych gotowych wyro¬ bów magnetycznych, ze wzgledu na prostote obslu¬ gi, zapewniajaca duza szybkosc i dokladnosc po¬ miaru.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, który przedstawia elektryczny schemat blokowy przyrzadu do bada¬ nia wlasnosci magnetycznych cial stalych, na przy¬ klad elementów ferromagnetycznych glowic ma¬ gnetofonów.Przyrzad ma dwa obwody rezonansowe utwo¬ rzone z indukcyjnosci cewek 1 i 2 nawinietych na magnetycznych rdzeniach 3 i 4 oraz kondensa¬ torów 5 i 6. Obwody te sa przylaczone do wejsc dwóch wzmacniajacych czlonów 7 i 8, przy czym wyjscie pierwszego czlonu 7 jest polaczone po¬ przez sprzegajacy kondensator 9 z wejsciem dru¬ giego czlonu 8, a wyjscie drugiego czlonu 8 po¬ przez kondensator 10 z wejsciem pierwszego czlo¬ nu 7. Jednoczesnie, wyjscia obydwóch wzmacnia¬ jacych czlonów 7 i 8 sa polaczone z fazowym de¬ tektorem 11, przy czym jedno z tych polaczen na przyklad polaczenie wyjscia czlonu 7 z tym de¬ tektorem jest zrealizowane poprzez fazowy prze- suwnik 12 tak, ze sygnal z wyjscia tego czlonu jest odpowiednio przesuniety w czasie. Fazowy detektor 11 steruje wychylowym miernikiem 13 wyskalowanym w jednostkach przenikalnosci ma¬ gnetycznej.Wyzej opisany przyrzad dziala w nastepujacy sposób.W szczelinie 14 magnetycznego rdzenia 3 umiesz¬ cza sie wzorcowy element 15 o znanej wartosci przenikalnosci magnetycznej, natomiast w szcze¬ linie 16 magnetycznego rdzenia 4 badany element 17. Przy wlaczonym zasilaniu przyrzadu, w szcze¬ linach 14 i 16 magnetycznych rdzeni 3 i 4 wytwa¬ rza sie zmienne pole magnetyczne, poniewaz cew¬ ki 1 i 2 nawiniete na tych rdzeniach wraz z po¬ jemnosciami 5 i 6 stanowia dwa oddzielne obwody rezonansowe polaczone ze wzmacniajacymi czlo¬ nami 7 i 8, które z kolei sa ma przemian polaczone poprzez sprzegajace kondensatory 9 i 10.Dzieki takiemu polaczeniu wszystkich elemen¬ tów skladowych, w obwodach rezonansowych wzbudzaja sie drgania o czestotliwosci zaleznej glównie od czestotliwosci wlasnej obwodów.Umieszczenie elementów wzorcowego i badanego w szczelinach rdzeni magnetycznych wywoluje zmiany pól magnetycznych, co w konsekwencji prowadzi do zmian indukcyjnosci obwodów rezo- 5 nansowych, a zatem zmiany czestotliwosci drgan.Jezeli elementy wzorcowy i badany sa identyczne pod wzgledem magnetycznym, to fazy drgan obu obwodów rezonansowych beda takie same, to zna¬ czy róznica katów przesuniec fazowych zmiennych 10 napiec jakie sa pobierane z wyjsc wzmacniajacych czlonów 7 i 8 bedzie równa zeru. W przypadku, gdy element badany bedzie rózny od elementu wzorcowego, wystapi róznica katów przesuniec fa¬ zowych miedzy powyzszymi napieciami. Dla nie- 15 wielkich wartosci katów róznica ta bedzie propor¬ cjonalna do róznicy przenikalnosci magnetycznych elementów badanego i wzorcowego. A wiec z róz¬ nicy katów przesuniec fazowych napiec pobiera¬ nych z wyjsc wzmacniajacych czlonów 7 i 8 moz- 20 na wnioskowac o przenikalnosci magnetycznej ele¬ mentu badanego w stosunku do przenikalnosci magnetycznej elementu wzorcowego. Fazowy prze- suwnik 12 wtracony w tor jednego z napiec wyj¬ sciowych wprowadza dodatkowe przesuniecie fa- 25 zowe o 90°, wymagane dla prawidlowej pracy de¬ tektora fazowego, który z kolei zmiany przesunie¬ cia fazowego zwiazane z pomiarem, zmienia na zmiany amplitudy wyjsciowego napiecia rejestro¬ wane przez miernik wychylowy. 30 PL PL