RU2488841C1 - Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials - Google Patents

Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials Download PDF

Info

Publication number
RU2488841C1
RU2488841C1 RU2012125694/28A RU2012125694A RU2488841C1 RU 2488841 C1 RU2488841 C1 RU 2488841C1 RU 2012125694/28 A RU2012125694/28 A RU 2012125694/28A RU 2012125694 A RU2012125694 A RU 2012125694A RU 2488841 C1 RU2488841 C1 RU 2488841C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
magnetic
ferromagnetic
electromagnet
measuring
cylinder
Prior art date
Application number
RU2012125694/28A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Олег Фёдорович Меньших
Original Assignee
Олег Фёдорович Меньших
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Олег Фёдорович Меньших filed Critical Олег Фёдорович Меньших
Priority to RU2012125694/28A priority Critical patent/RU2488841C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2488841C1 publication Critical patent/RU2488841C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: device has series-connected control, computational and display unit, controlled frequency multiphase generator, synchronous motor whose axis is fitted with a ferromagnetic body of revolution made form the analysed ferromagnetic material, placed in the magnetic field of an electromagnet with a magnetising coil, connected to a direct current source from an additional output of the control, computation and display unit. The ferromagnetic body is in form of a solid cylinder which is placed in the magnetic gap of the electromagnet, the length of which is three to five times shorter than the circumference of the ferromagnetic cylinder with its smaller gap relative coaxial-circular poles of the electromagnet, and on top of the ferromagnetic cylinder there is a uniformly wound measuring coil made from a conductor whose ends, which are mounted on the shaft of the synchronous motor in an insulated manner through annular current connectors, are connected to the measuring input of the control, computation and display unit.
EFFECT: high reliability of measurements and broader functional capabilities.
5 dwg

Description

Изобретение относится к физике магнетизма и может быть использовано для изучения магнитных свойств ферромагнетиков - их магнитной вязкости и зависимости магнитной восприимчивости от напряженности внешнего магнитного поля. Эти характеристики являются важными для построения энергетических устройств.The invention relates to the physics of magnetism and can be used to study the magnetic properties of ferromagnets - their magnetic viscosity and the dependence of magnetic susceptibility on the intensity of an external magnetic field. These characteristics are important for building energy devices.

Одним из важных свойств ферромагнитных материалов является их так называемая магнитная вязкость, магнитное последействие - отставание по времени намагниченности ферромагнетика от изменения напряженности магнитного поля. В наиболее простых случаях изменение намагниченности ΔJ в зависимости от времени t описывается формулой:One of the important properties of ferromagnetic materials is their so-called magnetic viscosity, the magnetic aftereffect is the time lag of the magnetization of a ferromagnet from a change in the magnetic field strength. In the simplest cases, the change in the magnetization ΔJ depending on time t is described by the formula:

Δ J ( t ) = [ J ( t ) J 0 ] = [ J J 0 ] [ 1 exp ( t / τ ) ] , ( 1 )

Figure 00000001
Δ J ( t ) = [ J ( t ) - J 0 ] = [ J - J 0 ] [ one - exp ( - t / τ ) ] , ( one )
Figure 00000001

где J0 и J - соответственно значения намагниченности непосредственно после изменения напряженности H магнитного поля в момент t=0 и после установления нового равновесного состояния, τ - константа, характеризующая скорость процесса и называемая постоянной времени релаксации. Значение т зависит от природы магнитной вязкости и в различных материалах может изменяться от 10-9 секунды до нескольких десятков часов в зависимости от технологии изготовления ферроматериалов и их структуры [1-3].where J 0 and J are, respectively, the magnetization values immediately after the magnetic field strength H changes at the moment t = 0 and after the establishment of a new equilibrium state, τ is a constant characterizing the process rate and is called the relaxation time constant. The value of m depends on the nature of magnetic viscosity and in various materials can vary from 10 -9 seconds to several tens of hours depending on the manufacturing technology of ferromaterials and their structure [1-3].

Известны способы и устройства для измерения магнитной вязкости ферромагнетиков, выполненных в форме дисков или колец, вращающихся относительно локализованного магнитного поля, в котором размещена кромка этих дисков или колец [4-7].Known methods and devices for measuring the magnetic viscosity of ferromagnets made in the form of disks or rings rotating relative to the localized magnetic field in which the edge of these disks or rings is located [4-7].

Так, известен способ измерения магнитной вязкости ферромагнетиков, выполненных в виде кольца, часть которого помещена в магнитный зазор электромагнита, связанного с регулируемым источником постоянного тока, а также содержащий блок вычисления и индикации, отличающийся тем, что ферромагнитное кольцо с радиусом R вращают относительно магнитного зазора электромагнита длинной L с угловой скоростью ω, и в течение интервала времени Δt=L/ωR измеряют значения величины магнитной восприимчивости ферромагнетика X(х) внутри магнитного зазора электромагнита на отрезке 0≤x≤<L с помощью электромагнитного датчика, обмотка которого входит в состав колебательного контура высокочастотного генератора, для чего электромагнитный датчик перемещают вдоль дуги окружности, соосной с ферромагнитным кольцом внутри магнитного зазора электромагнита, а измерение величины магнитной восприимчивости X(x) производят в блоке вычисления и индикации по изменению частоты в высокочастотном генераторе, при этом значение постоянной релаксации τ магнитной вязкости ферромагнитного кольца определяют по виду экспоненциально спадающего распределения магнитной вязкости X(х) на участке X*≤X(х)≤L, где X* - координата, соответствующая максимуму величины магнитной восприимчивости исследуемого ферромагнетика XMAX, по формуле τ=(L-X*)/ωRln (XMAX/XMIN), где XMIN - минимальное значение магнитной восприимчивости ферромагнетика в конце магнитного зазора электромагнита при х=L, причем магнитное поле в магнитном зазоре электромагнита выбирают однородным и насыщающим.Thus, there is a method of measuring the magnetic viscosity of ferromagnets made in the form of a ring, part of which is placed in the magnetic gap of an electromagnet connected to an adjustable constant current source, and also containing a calculation and indication unit, characterized in that the ferromagnetic ring with a radius R is rotated relative to the magnetic gap an electromagnet of long L with an angular velocity ω, and during the time interval Δt = L / ωR, the values of the magnetic susceptibility of the ferromagnet X (x) inside the magnetic gap of the electro the magnet in the segment 0≤x≤ <L using an electromagnetic sensor, the winding of which is part of the oscillating circuit of a high-frequency generator, for which the electromagnetic sensor is moved along the arc of a circle coaxial with the ferromagnetic ring inside the magnetic gap of the electromagnet, and the measurement of the magnetic susceptibility X (x ) produce in the unit of calculation and indication of the change in frequency in the high-frequency generator, while the value of the constant relaxation τ of the magnetic viscosity of the ferromagnetic ring is determined by ksponentsialno decaying magnetic viscosity distribution X (x) in the area X * ≤X (x) ≤L, wherein X * - coordinate corresponding to the maximum value of the magnetic susceptibility of the test ferromagnet X MAX, according to the formula τ = (LX *) / ωRln (X MAX / X MIN ), where X MIN is the minimum magnetic susceptibility of the ferromagnet at the end of the magnetic gap of the electromagnet at x = L, and the magnetic field in the magnetic gap of the electromagnet is chosen homogeneous and saturating.

По указанному способу выполняют соответствующее измерительное устройство, рассмотренное в [7], которое можно рассматривать в качестве ближайшего аналога (прототипа) заявляемому техническому решению.According to the specified method, the corresponding measuring device is considered, considered in [7], which can be considered as the closest analogue (prototype) of the claimed technical solution.

Недостатком известного прототипа является необходимость калибровки прибора при изменении зазора между магнитопроводом с магнитным зазором магнитного датчика с обмоткой измерительного колебательного контура и испытуемым вращающимся ферромагнитным кольцом в локализованном насыщающим магнитном поле, а также его относительно низкая чувствительность к производимым измерениям. Достоверность производимых измерений может нарушаться из-за радиального биения вращающегося диска, при котором изменяется расстояние между боковой поверхностью ферромагнитного кольца и электромагнитным датчиком.A disadvantage of the known prototype is the need to calibrate the device when changing the gap between the magnetic circuit with the magnetic gap of the magnetic sensor with the winding of the measuring oscillating circuit and the test rotating ferromagnetic ring in a localized saturating magnetic field, as well as its relatively low sensitivity to measurements. The reliability of the measurements may be violated due to the radial runout of the rotating disk, in which the distance between the side surface of the ferromagnetic ring and the electromagnetic sensor changes.

Указанные недостатки известного устройства устранены в заявляемом техническом решении.These disadvantages of the known device are eliminated in the claimed technical solution.

Целями изобретения являются повышение достоверности производимых изменений и расширение функциональных возможностей заявляемого устройства, в частности, оценки однородности ферроматериала в его объеме.The objectives of the invention are to increase the reliability of the changes made and expand the functionality of the claimed device, in particular, to assess the uniformity of ferromaterial in its volume.

Указанные цели достигаются в заявляемом устройстве для измерения магнитной вязкости ферромагнетиков, содержащем последовательно связанные блок управления, вычисления и индикации, многофазный (например, трехфазный) генератор с регулируемой частотой, синхронный двигатель, на оси которого закреплено ферромагнитное тело вращения из исследуемого ферроматериала, размещенное в магнитном поле электромагнита с обмоткой подмагничивания, подключенной к управляемому с дополнительного выхода блока управления, вычисления и индикации источнику постоянного тока, отличающимся тем, что ферромагнитное тело выполнено в виде сплошного цилиндра, размещенного в магнитном зазоре электромагнита, длина которого в направлении вращения ферромагнитного цилиндра в три-пять раз меньше длины окружности последнего с его малым зазором относительно соосно-округлых полюсов электромагнита, а на ферромагнитный цилиндр поверх него наложена равномерно намотанная (например, виток к витку) измерительная обмотка из проводника, концы которой через кольцевые токосъемники, изолированно размещенные на оси синхронного двигателя, подключены к измерительному входу блока управления, вычисления и индикации.These goals are achieved in the inventive device for measuring the magnetic viscosity of ferromagnets, containing serially connected control unit, calculation and indication, a multiphase (for example, three-phase) generator with an adjustable frequency, a synchronous motor, on the axis of which is mounted a ferromagnetic body of revolution from the studied ferromaterial, placed in a magnetic field of an electromagnet with a magnetizing winding connected to a source controlled from an additional output of the control unit, calculation and indication direct current, characterized in that the ferromagnetic body is made in the form of a continuous cylinder placed in the magnetic gap of the electromagnet, the length of which in the direction of rotation of the ferromagnetic cylinder is three to five times less than the circumference of the latter with its small gap relative to the coaxially-rounded poles of the electromagnet, and a ferromagnetic cylinder is superimposed on top of it a uniformly wound (for example, turn to turn) measuring winding from a conductor, the ends of which are through ring current collectors, isolated on si synchronous motor, connected to the measuring input of the control unit, calculation and display.

Достижение поставленных целей в заявляемом устройстве объясняется возбуждением э.д.с. индукции в обмотке, наложенной на ферромагнитном цилиндре, значение которой определяется скоростью протяжки ферроматериала в магнитном зазоре и изменяющимся во времени из-за магнитной вязкости значением магнитной восприимчивости ферроматериала в магнитном зазоре при варьируемой скорости вращения ферромагнитного цилиндра для заданной регулируемой напряженности магнитного поля в магнитном зазоре, а возможный разброс этого значения э.д.с. в процессе вращения ферромагнитного цилиндра (на каждом его обороте) указывает на степень неоднородности по объему его магнитной восприимчивости и (или) магнитной вязкости. Значение указанной э.д.с. индукции имеет экстремум типа максимума при определенной скорости вращения ферроматериала в магнитном зазоре, по значению которой вычисляется постоянная магнитной вязкости ферроматериала. Магнитная вязкость проявляется во временном запаздывании разворота по вектору магнитного поля в магнитном зазоре магнитных моментов доменов ферромагнетика при его вращении в магнитном поле.Achieving the goals in the claimed device is explained by the excitation of the emf induction in a winding superimposed on a ferromagnetic cylinder, the value of which is determined by the speed of drawing the ferromaterial in the magnetic gap and the magnetic susceptibility of the ferromaterial in the magnetic gap, which varies with time due to magnetic viscosity, with a variable rotation speed of the ferromagnetic cylinder for a given adjustable magnetic field strength in the magnetic gap, and the possible spread of this value of the emf during the rotation of the ferromagnetic cylinder (at each of its turns) indicates the degree of heterogeneity in the volume of its magnetic susceptibility and (or) magnetic viscosity. The value of the specified emf induction has an extremum of the maximum type at a certain speed of rotation of the ferromaterial in the magnetic gap, the value of which is calculated constant magnetic viscosity of the ferromaterial. Magnetic viscosity is manifested in the time delay of a turn along the magnetic field vector in the magnetic gap of the magnetic moments of the domains of a ferromagnet during its rotation in a magnetic field.

Конструкция заявляемого устройства представлена на рис.1-3, график зависимости э.д.с. индукции, возбуждаемой в измерительной обмотке ферромагнитного цилиндра, от скорости его вращения в локализованном магнитном поле представлен на рис.4, а на рис.5 представлена известная кривая Столетова.The design of the claimed device is shown in Fig. 1-3, a graph of the dependence of the emf the induction excited in the measuring winding of a ferromagnetic cylinder on the speed of its rotation in a localized magnetic field is shown in Fig. 4, and Fig. 5 shows the famous Stoletov curve.

На рис.1 представлена схема заявляемого устройства, состоящая из.Figure 1 shows a diagram of the inventive device, consisting of.

1 - электромагнита с магнитным зазором и округлыми полюсами,1 - an electromagnet with a magnetic gap and rounded poles,

2 - катушки подмагничивания электромагнита,2 - magnetization coils of an electromagnet,

3 - ферромагнитного цилиндра из исследуемого ферроматериала,3 - ferromagnetic cylinder from the studied ferromaterial,

4 - оси вращения синхронного двигателя, осесимметрично скрепленной с ферромагнитным цилиндром (соответствующие оси показаны развернутыми под углом 90° для наглядности),4 - axis of rotation of a synchronous motor axisymmetrically fastened to a ferromagnetic cylinder (the corresponding axes are shown deployed at an angle of 90 ° for clarity),

5 - синхронного двигателя (СД),5 - synchronous motor (SD),

6 - многофазного генератора (МГ), например, трехфазного, с регулируемой частотой колебаний,6 - multiphase generator (MG), for example, three-phase, with an adjustable oscillation frequency,

7 - блока управления, вычисления и индикации (УВИ),7 - control unit, calculation and indication (UVI),

8 - источника постоянного тока (ИПТ) с регулировкой тока подмагничивания,8 - direct current source (IPT) with adjustable bias current,

9 - измерительной обмотки из проводника, равномерно размещенной поверх ферромагнитного цилиндра, например, виток к витку,9 - measuring winding from a conductor uniformly placed on top of a ferromagnetic cylinder, for example, coil to coil,

10 - двух кольцевых токосъемников для измерительной обмотки 9,10 - two ring current collectors for measuring winding 9,

11 - двух изолирующих дисков для кольцевых токосъемников 10.11 - two isolating disks for ring current collectors 10.

На рис.2 показан вид сбоку на ферромагнитный цилиндр 3 с измерительной обмоткой 9, осью его вращения 4, на которой закреплены изолирующие диски 11 с кольцевыми электродами 10, к которым соединены концы измерительной обмотки. Выход кольцевых электродов связан с измерительным входом блока УВИ 7.Fig. 2 shows a side view of a ferromagnetic cylinder 3 with a measuring winding 9, its axis of rotation 4, on which insulating disks 11 are mounted with ring electrodes 10 to which the ends of the measuring winding are connected. The output of the ring electrodes is connected to the measuring input of the UVI 7 unit.

На рис.3 показан характер намотки измерительной обмотки 9 на примере двух произвольно расположенных ее витков.Figure 3 shows the nature of the winding of the measuring winding 9 using two randomly located turns of it.

На рис.4 дан график зависимости э.д.с. индукции U(ω) в измерительной обмотке 9 от величины угловой скорости вращения ω измерительной обмотки без ферромагнитного цилиндра - пунктирной прямой и с ферромагнитным цилиндром - сплошной кривой, имеющей экстремум типа максимума при угловой скорости вращения ω*.Figure 4 shows a graph of the dependence of the emf induction U (ω) in the measuring winding 9 of the magnitude of the angular velocity of rotation ω of the measuring winding without a ferromagnetic cylinder — a dashed straight line and with a ferromagnetic cylinder — a solid curve having an extremum of the maximum type at an angular velocity of rotation ω *.

На рис.5 дан график зависимости магнитной восприимчивости χ(H) ферромагнетика от значения действующей в нем напряженности магнитного поля H - известная кривая Столетова. В области магнитного насыщения (в парапроцессе) произведение χ(H)·Н ≈const.Figure 5 shows a graph of the dependence of the magnetic susceptibility χ (H) of a ferromagnet on the value of the magnetic field H acting in it - the well-known Stoletov curve. In the region of magnetic saturation (in the para process), the product χ (H) · Н ≈const.

Рассмотрим действие заявляемого устройства.Consider the action of the claimed device.

По закону об электромагнитной индукции при движении одиночного проводника длиной b со скоростью V в поперечном магнитном поле с напряженностью Н в нем возникает э.д.с. е1oHVb где µo=1,256·10-6 Гн/м - абсолютная магнитная проницаемость вакуума. При плотной намотке измерительной обмотки 9 (виток к витку) при шаге обмотки δ на длине магнитного зазора L по ходу движения обмотки размещается n=L/δ ее витков. Каждый виток содержит два отрезка проводника длиной по b каждый (см. рис.2), расположенных коллинеарно магнитным полюсам электромагнита 1, и в них для каждого из витков возбуждается э.д.с. e1=2µoHVb=2µoHqωR, поэтому в части обмотки длиной L полная величина э.д.с. U(ω)=n e1=2µoHbLωR/δ. При H=const э.д.с. U(ω) - суть линейная функция от угловой скорости ω вращения ферромагнитного цилиндра 3 в магнитном зазоре электромагнитов 1, а тангенс угла наклона пунктирной прямой на рис.4 относительно оси абсцисс определяется величиной напряженности магнитного поля Н в плоскости дислокации указанных частей измерительной обмотки 9 в магнитном зазоре (на малых расстояниях ξ от полюсов магнитного зазора).According to the law on electromagnetic induction, when a single conductor of length b moves with a speed V in a transverse magnetic field with a voltage H, an emf arises in it e 1 = µ o HVb where µ o = 1,256 · 10 -6 GN / m is the absolute magnetic permeability of the vacuum. When the measuring winding 9 is tightly wound (turn to turn) with a step of winding δ, n = L / δ of its turns are placed along the length of the magnetic gap L along the direction of movement of the winding. Each coil contains two segments of a conductor of length b each (see Fig. 2), located collinear to the magnetic poles of electromagnet 1, and an emf is excited in them for each of the turns e 1 = 2µ o HVb = 2µ o HqωR, therefore, in the part of the winding of length L, the total value of the emf U (ω) = ne 1 = 2µ o HbLωR / δ. For H = const, the emf U (ω) is the linear function of the angular velocity ω of rotation of the ferromagnetic cylinder 3 in the magnetic gap of the electromagnets 1, and the tangent of the angle of the dashed straight line in Fig. 4 relative to the abscissa axis is determined by the magnitude of the magnetic field H in the plane of dislocation of the indicated parts of the measuring winding 9 in magnetic gap (at small distances ξ from the poles of the magnetic gap).

При вращении ферромагнитного цилиндра 3 в локализованном магнитном поле внутри зазора между полюсами электромагнита 1 происходит перемагничивание определенных частей ферроматериала, осуществляемое, как указано в (1) с временным запаздыванием, отражающим магнитную вязкость ферромагнетика. Это означает, что и изменение магнитной восприимчивости χ(H) также происходит с временным запаздыванием согласно выражению.When the ferromagnetic cylinder 3 is rotated in a localized magnetic field inside the gap between the poles of the electromagnet 1, magnetization reversal of certain parts of the ferromaterial occurs, which is carried out, as indicated in (1), with a time delay reflecting the magnetic viscosity of the ferromagnet. This means that the change in the magnetic susceptibility χ (H) also occurs with a time delay according to the expression.

Δ χ ( t ) = [ χ ( H ) M A X χ Н А Ч ] [ 1 exp ( t / τ ) ] , ( 2 )

Figure 00000002
Δ χ ( t ) = [ χ ( H ) M A X - χ N BUT H ] [ one - exp ( - t / τ ) ] , ( 2 )
Figure 00000002

полагая, что к ферромагнетику приложено магнитное поле с напряженностью H*, при которой магнитная восприимчивость ферромагнетика достигает максимума в установившемся режиме, как это видно на кривой Столетова (рис.5).assuming that a magnetic field with intensity H * is applied to the ferromagnet, at which the magnetic susceptibility of the ferromagnet reaches its maximum in the steady state, as can be seen on the Stoletov curve (Fig. 5).

Важно указать, что с ростом магнитной восприимчивости от минимального значения, соответствующего начальной магнитной восприимчивости χНАЧ, до максимального χ(H*)МАХ повышается магнитная проводимость в магнитном зазоре электромагнита, как если бы при одном и том же токе подмагничивания уменьшилось бы расстояние между полюсами электромагнита, что приводит к росту напряженности магнитного поля, действующего на вращающуюся измерительную обмотку 9 вместе с ферромагнитным цилиндром. Следовательно, в этом случае будет расти и э.д.с. индукции U(ω) на концах измерительной обмотки.It is important to indicate that with increasing magnetic susceptibility from the minimum value corresponding to the initial magnetic susceptibility χ NACH to the maximum χ (H *) MAX, the magnetic conductivity in the magnetic gap of the electromagnet increases, as if the distance between the poles decreases with the same magnetization current an electromagnet, which leads to an increase in the magnetic field acting on the rotating measuring winding 9 together with a ferromagnetic cylinder. Therefore, in this case, the emf will also grow. induction U (ω) at the ends of the measuring winding.

Если ферромагнитный цилиндр с измерительной обмоткой вращать очень быстро, то магнитная восприимчивость не будет успевать нарасти до максимальной величины, и, следовательно, э.д.с. индукции будет снижаться с ростом угловой скорости. Если угловая скорость ω будет мала, то при насыщающем магнитном поле согласно кривой Столетова на ее нисходящей ветви (после максимума) магнитная восприимчивость также становится малой, и э.д.с. индукции U(ω) также снижается. Следовательно, при использовании насыщающего магнитного поля в магнитном зазоре Hнас>H* существует некоторое оптимальное значение угловой скорости ω*, при которой магнитная восприимчивость ферромагнитного цилиндра успевает за время пребывания некоторого дифференциального объема ферромагнетика, охваченного магнитным полем в течение промежутка времени Δt=L/ωR (L - длина магнитного зазора, R - радиус ферромагнитного цилиндра), достигнуть максимального значения χ(H*)МАХ. Это приведет, в свою очередь, к росту э.д.с. индукции до максимума, как это видно на рис.4.If the ferromagnetic cylinder with the measuring winding is rotated very quickly, then the magnetic susceptibility will not have time to increase to the maximum value, and therefore the emf induction will decrease with increasing angular velocity. If the angular velocity ω is small, then, according to the Stoletov curve on its descending branch (after the maximum), with a saturating magnetic field, the magnetic susceptibility also becomes small, and the emf induction U (ω) is also reduced. Consequently, when using a saturating magnetic field in the magnetic gap H us > H *, there exists a certain optimal value of the angular velocity ω * at which the magnetic susceptibility of the ferromagnetic cylinder keeps up with the time a certain differential volume of the ferromagnet covered by the magnetic field dwells Δt = L / ωR (L is the length of the magnetic gap, R is the radius of the ferromagnetic cylinder), reach the maximum value χ (H *) MAX . This will, in turn, lead to an increase in the emf. induction to a maximum, as can be seen in Fig. 4.

Анализ действия насыщающего магнитного поля на вращающийся ферромагнитный цилиндр показывает, что значение оптимальной угловой скорости вращения ω*=L/еτR. где е=2,71 основание натурального логарифма, откуда искомая величина постоянной релаксации т магнитной вязкости ферромагнетика находился как τ=L/еω*RAn analysis of the action of a saturating magnetic field on a rotating ferromagnetic cylinder shows that the value of the optimal angular velocity of rotation is ω * = L / еτR. where e = 2.71 is the base of the natural logarithm, whence the sought-after constant relaxation τ of the magnetic viscosity of the ferromagnet was found as τ = L / еω * R

Таким образом, варьируя частотой многофазного генератора 6 под управлением с УВИ 7 и при заданном значении тока подмагничивания с выхода блока МПТ 8 (также под управлением с УВИ 7), можно найти значение ω*, и по нему рассчитать величину постоянной магнитной вязкости г исследуемого ферромагнетика. По разбросу величины э.д.с. индукции в измерительной обмотке 9 в процессе вращения можно судить о степени однородности ферромагнетика. Кривую на рис.4 можно отобразить на экране дисплея, входящего в состав УВИ 7.Thus, by varying the frequency of the multiphase generator 6 under control with UVI 7 and for a given value of the magnetization current from the output of the MPT 8 unit (also under control with UVI 7), we can find the value of ω * and calculate the value of the constant magnetic viscosity g of the ferromagnet under study . By the spread of the magnitude of the emf induction in the measuring winding 9 in the process of rotation, one can judge the degree of homogeneity of the ferromagnet. The curve in Fig. 4 can be displayed on the screen of the display, which is part of UVI 7.

На основе использования комбинации свойства магнитной вязкости ферромагнетиков, магнитокалорического эффекта и насыщающего магнитного поля можно строить так называемые термомагнитовязкие двигатели, преобразующие теплоту окружающей внешней среды, например, теплоты водных бассейнов, в механическую работу [8-11]. Поэтому актуальной становится задача подбора ферромагнетиков с определенной величиной постоянной г магнитной вязкости.Using a combination of the magnetic viscosity properties of ferromagnets, the magnetocaloric effect, and a saturating magnetic field, it is possible to build the so-called thermomagneto-viscous motors that convert the heat of the surrounding environment, for example, the heat of water pools, into mechanical work [8-11]. Therefore, the task of selecting ferromagnets with a certain value of the constant r of magnetic viscosity becomes urgent.

ЛитератураLiterature

1. Kronmiiller H. Nachwirkung in Kerromagnetika, B. - [u.a], 1968.1. Kronmiiller H. Nachwirkung in Kerromagnetika, B. - [u.a], 1968.

2. Вонсовский С.В. Магнетизм. М., 1971.2. Vonsovsky S.V. Magnetism. M., 1971.

3. Мишин Д.Д. Магнитные материалы. М., 1981.3. Mishin D.D. Magnetic materials. M., 1981.

4. Меньших О.Ф. Прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетиков. Патент РФ №2338216, опубл. в №31 от 10.11.2008.4. Smaller O.F. A device for measuring the magnetic viscosity of ferromagnets. RF patent №2338216, publ. No. 31 of 11/10/2008.

5. Меньших О.Ф. Способ измерения магнитной вязкости ферроматериалов. Патент РФ №2357240, опубл. в №15 от 27.05.2009.5. Smaller O.F. A method of measuring the magnetic viscosity of ferromaterials. RF patent No. 2357240, publ. No 15 on 05/27/2009.

6. Меньших О.Ф. Измеритель магнитной вязкости ферромагнетиков. Патент РФ №2357241, опубл. в №15 от 27.05.2009.6. Smaller O.F. Magnetic viscosity meter of ferromagnets. RF patent No. 2357241, publ. No 15 on 05/27/2009.

7. Меньших О.Ф. Способ измерения магнитной вязкости ферромагнетиков. Патент РФ №2451945, опубл. в №15 от 27.05.2012 (прототип).7. Smaller O.F. A method of measuring the magnetic viscosity of ferromagnets. RF patent No. 2451945, publ. No. 15 dated 05/27/2012 (prototype).

8. Меньших О.Ф. Способ получения энергии и устройство для его реализации. Патент РФ №2332778, опубл. в бюл. №24 от 27 08.2008.8. Smaller O.F. A method of producing energy and a device for its implementation. RF patent No. 2332778, publ. in bull. No. 24 dated 08/08/2008.

9. Меньших ОФ. Устройство стабилизации частоты генератора. Патент РФ №2368073, опубл. в бюл. №26 от 20.09.2009.9. Smaller OF. Generator frequency stabilization device. RF patent No. 2368073, publ. in bull. No. 26 dated 09/20/2009.

10. Меньших О.Ф. Устройство автоматического управления электрогенератором. Патент РФ №2444842, опубл. в №7 от 10.03.2012.10. Smaller O.F. Device for automatic control of an electric generator. RF patent No. 2444842, publ. No 7 on 03/10/2012.

11. Меньших ОФ. Способ получения энергии и устройство для его реализации. Патент РФ №2452074, опубл. в №15 от 27.05.2012.11. Smaller OF. A method of producing energy and a device for its implementation. RF patent No. 2452074, publ. No. 15 dated 05/27/2012.

Claims (1)

Устройство для измерения магнитной вязкости ферромагнетиков, содержащее последовательно связанные блок управления, вычисления и индикации, многофазный (например, трехфазный) генератор с регулируемой частотой, синхронный двигатель, на оси которого закреплено ферромагнитное тело вращения из исследуемого ферроматериала, размещенное в магнитном поле электромагнита с обмоткой подмагничивания, подключенной к управляемому с дополнительного выхода блока управления, вычисления и индикации источнику постоянного тока, отличающееся тем, что ферромагнитное тело выполнено в виде сплошного цилиндра, размещенного в магнитном зазоре электромагнита, длина которого в три-пять раз меньше длины окружности ферромагнитного цилиндра с его малым зазором относительно соосно-округлых полюсов электромагнита, а на ферромагнитный цилиндр поверх него наложена равномерно намотанная (например, виток к витку) измерительная обмотка из проводника, концы которой через кольцевые токосъемники, изолированно размещенные на оси синхронного двигателя, подключены к измерительному входу блока управления, вычисления и индикации. A device for measuring the magnetic viscosity of ferromagnets, containing a serially connected control unit, calculations and indications, a multiphase (for example, three-phase) generator with an adjustable frequency, a synchronous motor, on the axis of which a ferromagnetic rotation body from the studied ferromaterial is fixed, placed in a magnetic field of an electromagnet with a magnetizing winding connected to a DC source controlled from an additional output of the control unit for computing and indicating, characterized in that The ferromagnetic body is made in the form of a continuous cylinder placed in the magnetic gap of the electromagnet, the length of which is three to five times less than the circumference of the ferromagnetic cylinder with its small gap relative to the coaxially-rounded poles of the electromagnet, and uniformly wound over it on the ferromagnetic cylinder (for example, to the coil) a measuring winding from a conductor, the ends of which through ring current collectors, isolated on the axis of the synchronous motor, are connected to the measuring input of the control unit Ia, computations and display.
RU2012125694/28A 2012-06-19 2012-06-19 Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials RU2488841C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125694/28A RU2488841C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012125694/28A RU2488841C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2488841C1 true RU2488841C1 (en) 2013-07-27

Family

ID=49155737

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012125694/28A RU2488841C1 (en) 2012-06-19 2012-06-19 Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2488841C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2357240C1 (en) * 2007-11-26 2009-05-27 Олег Федорович Меньших Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetics
RU2357241C1 (en) * 2007-11-27 2009-05-27 Олег Федорович Меньших Device to measure magnetic viscosity of ferromagnetics
RU2451945C1 (en) * 2011-02-02 2012-05-27 Олег Фёдорович Меньших Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials
RU2011102622A (en) * 2011-01-24 2012-07-27 Олег Фёдорович Меньших (RU) FERROMAGNETIC MAGNETIC VISCOSITY INSTRUMENT

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2357240C1 (en) * 2007-11-26 2009-05-27 Олег Федорович Меньших Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetics
RU2357241C1 (en) * 2007-11-27 2009-05-27 Олег Федорович Меньших Device to measure magnetic viscosity of ferromagnetics
RU2011102622A (en) * 2011-01-24 2012-07-27 Олег Фёдорович Меньших (RU) FERROMAGNETIC MAGNETIC VISCOSITY INSTRUMENT
RU2451945C1 (en) * 2011-02-02 2012-05-27 Олег Фёдорович Меньших Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SU973040A3 (en) Method and apparatus for measuring parameters of mechanical load on ferromagnetic body
RU2357240C1 (en) Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetics
RU2586392C1 (en) Magnetic method of measuring thermodynamic temperature in power units
RU2451945C1 (en) Method of measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials
RU2488841C1 (en) Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials
CN105891743B (en) A kind of motivational techniques and device of giant magnetic impedance sensor
RU2467464C1 (en) Instrument for measurement of spectrum of induction signal in magnetically linked system
RU2488840C1 (en) Device for checking magnetic viscosity of ferromagnetic materials
RU2467342C1 (en) Device to measure dynamic distribution of magnetic susceptibility of ferromagnetic
RU2642129C2 (en) Device for investigating electric curl field
RU2592727C1 (en) Method to determine relative magnetic permeability of ferromagnetic components
RU2462730C1 (en) Device for measuring magnetic viscosity of ferromagnetic materials
RU2539290C2 (en) Magnetic friction study device
RU2528031C2 (en) Method to measure thermodynamic temperature
Balaev et al. Implementation of the Astrov method for measuring the ME E effect with the use of a vibrating-coil magnetometer
RU47531U1 (en) DEVICE FOR MEASURING LOSS OF ENERGY ON ROTARY HYSTERESIS
RU2536777C1 (en) Device for magnetic field reproduction
RU2559323C1 (en) Device to define content of ferrite in material
SU1043481A1 (en) Electromagnetic method for measuring ferromagnetic article diameter
SU1383239A1 (en) Method of determining magnetic moment of ferromagnetic particles in liquid
RU2421748C2 (en) Test method of products from magnetically soft materials
RU2672978C1 (en) Method for detecting defects in a long-dimensional ferromagnetic object
RU72788U1 (en) MAGNETIC FIELD MEASUREMENT DEVICE
SU1282027A1 (en) Method of contactless measuring of parameters of cylindrical specimens
RU2354941C1 (en) Device to measure rotary shaft axial force and rpm