SU1138671A2

SU1138671A2 - Magnetic anisotropy converter

Info

Publication number: SU1138671A2
Application number: SU833652109A
Authority: SU
Inventors: Николай Адамович Матюкевич; Сергей Владимирович Яковицкий
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1985-02-07

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ, соде ржащий П-образный магнитопровод с обмотками, соединенными с источником переменного тока, усилитель, соединенный через синхронный детектор с регистрируюрцим индикатором , о т л и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повьшени точности и расширени области применени , перемычка магнитопровода выполнена из магнитодиэлектрика, а полюса магнитопровода - из токопровод щего матеч риада, подключены к усилителю и имеют заостренные окончани . 00 эо 9д к1MAGNETIC ANISOTROPY CONVERTER, containing a U-shaped magnetic circuit with windings connected to an alternating current source, an amplifier connected through a synchronous detector with an indicator recording indicator, so that, in order to increase accuracy and expansion the field of application, the jumper of the magnetic circuit is made of a magneto-dielectric, and the poles of the magnetic circuit are made of a conductive switch, connected to an amplifier and have pointed ends. 00 eo 9d k1

Description

Перобразователь относитс к измерительной технике и может быть использован дл измерени механических напр жений.в ферромагнитных издели х Известен преобразователь магнитной анизотропии в электрический сигнал , содержащий систему Т-образных магнитопроводов с совмещенными центрэльным стержнем, на котором размещена намагничивающа обмотка, а на крайних стержн х - измерительные ij Яедостатком преобразовател вл етс узка область применени , обусловленна относительно большой базой измерени преобразовател , что не позвол ет измер ть механические напр жени в труднодоступньпс-местах типа канавок, шеек, проточек и т.п., которые вл ютс обычно концентраторами напр жений и обуславливают надежность и долговечность издели . Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс датчик магнитной анизотропии, содержащий два П-образных магнитопровода, выполненные различной высоты и расположенные с общей осью симметрии по пр мым углом друг к другу. На одном из магнитопроводов размещена намагничивающа обмотка, соединенна с источником переменного тока, а на другом - измерительна , подключенна к фазочувствительному вольтметру f2. Однако у известного датчика недостаточна точность преобразовател из-за весьма сильного вли ни колебани .зазора и особенно возможного перекоса датчика относительно контро лируемого издели на его выходной сигнал, Цель изобретени - повьппение точности и расширение области применени преобразовател магнитной анизотропии . Поставленна цель достигаетс тем что преобразователь магнитной анизотропии , содержащий П-образоный магни топровод с обмотками, соединенными с источником переменного тока, усилитель , соединенный через синхронный детектор с регистрирующим индикаторо перемычка магнитопровода выполнена из магнитоДйэлектрика, а полюса магн топровода - из токопровод щего материала , подключены к усилителю и имеют заостренные окончани . На чертеже изображено предлагаемое устройство. 712 Преобразователь содержит П-образный магнитопровод, состо щий из двух идентичных полюсов Ь и 2, выполненных из токопровод щего магнитом гкого материала (например, из электротехнической стали). Полюса 1 и 2 замкнуты в магнитном отношении пластиной 3, выполненной из магнитодйэлектрика (феррита) . На полюсах 1 и 2 размещены две намагничивающие обмоТки 4 и 5, соединенные между собой последовательно согласно с источником 6 переменного тока через резистор 7. В случае необходимости две обмотки 4 и 5 могут быть замене-; ны одной, намотанной на перемычку. Концы полюсов соединены с дифференциальным усилителем 8, выход которого подключен к одному из входов синхронного детектора 9, опорным напр жением которого служит напр жение, снимаемое с резистора 7. Выходной сигнал регистрируетс -индикатором 10, в качестве которого может быть использован любой цифровой или аналоговый указатель. Преобразователь работает следующим образом. При помещении преобразовател на контролируемое изделие, не обладающее анизотропией,ЭДС, снимаема с полюсов, равна нулю, так как магнитные силовые линии проход т по изделию не искривл сь и плоскость вихревых токов,котора всегда ориентирована сторого перпендикул рно направлению распостранени магнитного потека, оказываетс параллельной линии, соедин ющей намагничивающие полюса 1 и 2. С возникновением анизотропии магнитный поток отклон етс от линии, соедин ющей намагничивающие полюса на некоторый угол, пропорциональный величине магнитной анизотропии. При этом плоскость вихревых токов, остава сь перпендикул рной направлению магнитного потока, также отклон етс на тот же угол. Следовательно полюса 1 и 2 в электрическом отношении оказьшаютс не в одинаковых услови х, между ними возникает разность потенциалов , пропорциональна величине магнитной анизотропии в контролируемом изделии. Полученный сигнал усиливаетс затем дифференциальным усилителем 8, что позвол ет устранить вли ние вс кого рода случайных потен311386714The transducer relates to measurement technology and can be used to measure mechanical stresses. In ferromagnetic products A magnetic anisotropy to electrical signal converter is known, which contains a system of T-shaped magnetic cores with aligned central rod, on which the magnetizing winding is placed, and on the extreme rods - Measuring ij The balance of the transducer is a narrow field of application, due to the relatively large measurement base of the transducer, which does not allow ep be mechanical stresses in trudnodostupnps field-type grooves, necks, grooves and the like which are commonly stress concentrators and cause reliability and durability of the article. The closest in technical essence to the present invention is a magnetic anisotropy sensor containing two U-shaped magnetic cores, made of different heights and located with a common axis of symmetry at a right angle to each other. On one of the magnetic cores there is a magnetizing winding connected to an alternating current source, and on the other - a measuring winding connected to a phase-sensitive voltmeter f2. However, the known sensor lacks the accuracy of the converter due to the very strong influence of the oscillation gap and especially the possible skew of the sensor relative to the monitored product on its output signal. The purpose of the invention is to increase the accuracy and expand the scope of the magnetic anisotropy converter. The goal is achieved by the fact that a magnetic anisotropy converter containing a U-shaped magnesium conductor with windings connected to an AC source, an amplifier connected through a synchronous detector to a recording indicator, the magnetic jumper is made of a magnetic dielectric, and the poles of the magnetic conductor are made of conductive material to the amplifier and have pointed endings. The drawing shows the proposed device. 712 The converter contains a U-shaped magnetic circuit consisting of two identical poles b and 2, made of conductive magnetically soft material (for example, electrical steel). Poles 1 and 2 are magnetically closed by a plate 3 made of a magnetodielectric (ferrite). At the poles 1 and 2 are placed two magnetizing coils 4 and 5, connected in series with each other in accordance with the AC source 6 through the resistor 7. If necessary, the two windings 4 and 5 can be replaced; us one wound on the jumper. The ends of the poles are connected to a differential amplifier 8, the output of which is connected to one of the inputs of the synchronous detector 9, the voltage of which is taken from the resistor 7. The output signal is recorded by an indicator 10, which can be used with any digital or analog pointer . The Converter operates as follows. When a converter is placed on a controlled product that does not have anisotropy, the electromotive force removed from the poles is zero, since the magnetic lines of force across the product did not distort and the plane of eddy currents, which is always oriented just perpendicular to the direction of the magnetic drip, turns out to be parallel the line connecting the magnetizing poles 1 and 2. With the appearance of anisotropy, the magnetic flux deviates from the line connecting the magnetizing poles through some angle proportional to magnetic anisotropy. In this case, the plane of eddy currents, remaining perpendicular to the direction of the magnetic flux, also deviates by the same angle. Therefore, the poles 1 and 2 are not electrically in the same conditions, between them there is a potential difference, which is proportional to the magnitude of the magnetic anisotropy in the controlled product. The resulting signal is then amplified by a differential amplifier 8, which eliminates the effect of any kind of random potential.

циалов на контролируемом изделии иавтоматически устран етс разбалансon the monitored product and unbalance is automatically eliminated.

повысить помехоустойчивость преобразо-при измерении анизотропии на /кривовател , котора еще более повышаетс линейных поверхност х изделий, такincrease the noise immunity of the transform when measuring the anisotropy on the / crooker, which further raises the linear surfaces of the products, so

за счет избирательности полезногокак область намагничивани вл етс due to the selectivity of the useful as the magnetization region is

сигнала по частоте и, фазе с помощью jодновременно областью измерени . Благsignal frequency and phase with j simultaneously measuring area. Good

синхронного детектора 9. Кроме того,годар малой длине контура распрострапоследний дает возможность регистри-нени магнитного потока можно легкоsynchronous detector 9. In addition, the year of the small length of the contour last offers the possibility of detecting the magnetic flux can easily

ровать знак механических Напр жений,обеспечить требуемую намагниченностьsign of mechanical stresses, to provide the required magnetization

вызьшающих анизотропию..дл устранени магнитоупругого гистеБлагодар конструкции преобразова-юрезиса и тем самымсущественно срител база измерени егоI может бытьзить погрешность измерени механичесвьтолнена сколь угодно малой, причемких напр жений.causing anisotropy. to eliminate the magnetoelastic hystere. Thanks to the transform-uresis design and thus to the main viewer the basis for measuring it can be used to measure the measurement error mechanically as small as desired.

Claims

A MAGNETIC ANISOTROPY CONVERTER containing a U-shaped magnetic circuit with windings is connected. connected to an alternating current source, an amplifier connected through a synchronous detector to a recording indicator, with the exception of the fact that, in order to increase accuracy and expand the scope, the jumper of the magnetic circuit is made of magnetodielectric, and the pole of the magnetic circuit - from conductive material • t, connected to an amplifier and have 'pointed ends.

1138671 2