SU1302224A1

SU1302224A1 - Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов

Info

Publication number: SU1302224A1
Application number: SU843720082A
Authority: SU
Inventors: Николай Калистратович Трусов
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Бсср
Priority date: 1984-04-04
Filing date: 1984-04-04
Publication date: 1987-04-07

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов. Цель - повьшение достоверности измерений достигаетс за счет того, что секции измерительной катушки 2 - внешн 14 и внутренн 15выполнены концентричными, блок преобразовани содержит масштабирующие блоки 5, 9, вычитающий блок 7, синхронный детектор 11. Блок измерени напр женности магнитного пол выполнен в виде масштабирующих блоков 6, 10, вычитающего блока 8, синхронного детектора 12. Кроме этого, устройство Содержит намагничивающую систему 1 из регулируемого ис очника 16и намагничиван дей катушки 17, генератор 3 управл ющего напр жени , Mexaii sM 4 угловых колебаний на оси 18, двухкоординатный регистратор 13. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. С S (Л /ff г-ТИ /7- Фиг. 1

Description

Изобретение относитс А области, измерени магнитных величин, в частности к измерени м магнитных характеристик ферромагнитных материалов на образцах, намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи, и может быть использовано дл измерени функциональной зависимости намагниченности от напр женности внутреннего на- магничивающего пол .

Цель изобретени - повьшение достоверности измерений за счет исключени составл ющей погрешности, обусловленной периодическим изменением намагниченности образца при его колебани х во внешнем поле относительно системы измерительных катушек, а также за счет более точного определени напр женности внутреннего пол в образце.

На фиг, 1 представлена функциональна схема устройства; на фиг. 2 взаимное расположение испытуемого образца и измерительной катушки в намагничивающем поле.

Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромаг нитных материалов содержит намагничивающую систему 1, секционированную измерительную катушку 2, генератор

3управл ющего напр жени , механизм

4угловьгх колебаний, первый масштабирующий блок 5, второй масштабирующий блок .-6, первый вычитающий блок 7, второй вычитающий блок 8, третий масштабирующий блок 9, четвертый масштабирующий блок 10, первый синхронный детектор 11, второй синхрон- ньй детектор 12 и двухкоординатный регистратор 13. Внешн секци 14 измерительной катушки 2 через последовательно соединенные первый масштабирующий бл:ок 5, первый вычитающий блок 7, третий масштабирующий блок 9 и первый синхронный детектор

11подключена к Х-входу регистрат07 ра 13. Она также через последовательно Соединенные второй масштабирующий блок 6, второй вычитающий блок 8, четвертый масштабирующий блок 10 и второй синхронный детектор

12подключена к Y-входу регистратора 13. Внутренн секци 15 измерительной катушки 2 подключена к входам вычитающих блоков 7 и 8.

Намагничивающую систему 1 образуют последовательно соединенные регулируемый источник 16 и намагничивающа катушка 17. Выход генератора 3 подсоединен . к управл ющим входам синхронных детекторов 11 и 12-и входу механизма 4, Измерительна катушка 2 закреплена на оси 18 механизма 4. Плоскость витков катушки 2 лежит в плоскости, образованной направлением внешнего намагничивающего пол Не и осью 18 механизма 4, котора

расположена перпендикул рно направлению внешнего намагничивающего пол Не. Блоки 5, 7, 9 и детектор 11 образуют блок преобразовани , а блоки 6, 8, 10 и детектор 12 - блок измерени напр женности магнитного пол . Образец 19 размещен в поле системы 1,

Работу устройства рассмотрим на примере измерений магнитных характеристик при использовании ципиндрических образцов с соотношением длины к диаметру, большим дес ти.

Испытуемый образец 19 (фиг. 2) закрепл ют в намагничивающей системе 1 так, что его продольна ось

перпендикул рна направлению внешнего однородного намагничивающего пол . Измерительна катушка 2 охватывает центральную часть образца 19. При включении устройства измерительна

катушка 2 начинает совершать угловые колебани с небольшой угловой амплитудой ср и частотой Q Цри этом в секции 15 измерительной катушки 2 возникает переменна ЭДС, амплитуда

которой равна;

,в

11 2j

5 W

2-2

Не

)- а

(1)

Д6 е амплитуда ЭДС в секции

15; FO . магнитна посто нна ,

tfm) амплитуда и частота угловых колебаний, Wj.2 - число витков секции 15;

R - радиус секции 15; Не - напр женность внешнего намагничивающего пол ; а - радиуо поперечного сечени цилиндрического образца 19,

I намагниченность образца 19.

В секции 14 возникает переменна ДС, амплитуда которой равна;

313С

е,, 4 m W., +

+ -a

где Wj , число витков секции 14J

R - радиус секции 14, На. выходе масштабирующего блока 10 формируетс сигнал е в соответствии с уравнением

ет,о (1,4 - Кбе„„5)К,о

К,(5 UoCfm (Wl t

- w,5K6) |a (w,,- K,w,,) ,(з)

Тогда при

2

W, R, тг . 6 -W-TRT

15 .г

(,, - ,,)

ет„ Ь

Таким образом, при указанных значени х коэффициентов передачи К и- амплитуда ЭДС е,„ пр мо пропорциональна намагниченности испытуемого образца (K, К, - соответственно коэффициенты передачи масштабирующих блоков 6 и 10)„ Синхронно де- тектиру сь детектором 12, ЭДС с выхода блока 10 поступает на координату Y регистратора 13-,

На выходе масштабирующего блока 9 формируетс сигнал егт,, по уравнению

K CsniiA

114

, tR,HeW,, - ...

-i W 2 I .„,+ W,, - .a l K,(R,,- - K5W,5R p - ,., - (K5W,5a - - a4j,,).(5)

v.T

a - a WH .

nirr 1Г17 1Л l75

, - K,W ,. R

V, W,

5 5- i г

К, ЩоСргг, nv- 1 К И К - со- R, -K,W,,R 1 К, и К,

ответственно коэффициенты передачи масштабируюш 1х блоков 5 и 9.

е„, Не - 0,51 h,

где h - напр женность внутреннего

намагничивающего пол . ЭДС em, с выхода масштабирующего блока 10 через синхронный детектор

J 11 поступает на координату X регистратора 13, Таким образом,при.изменении , например, нагф женности внешнего намагничивающего пол по пилообразному закону на регистраторе 13

fO записываетс петл магнитного гистерезиса по намагниченности дл материала испытуемого образца.

По сравнению с известными предлагаемое устройство позвол ет измер ть

t5 магнитные характеристики вещества (а не магнит;- ые характеристики образца ) на образцах, намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи. Таким образом, предлагаемое устройство име20 ет более высокую точность измерени магнитных характеристик материалов по сравнению с известными устройствами .

Достоверность измерени noBbmia25 етс также за счет исключени погрешности , вызванной периодическим перемагничиванием образца.

-

Claims

30.Формула изобретени

1. Устройство дл измерени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее .

,- регистратор, намагничивающую систему j с,::кид-1онированную измерительную катушку. генератор с механизмом угловых колебаний, блок измерени напр женности магнитного пол и блок

Q преобразовани , первый и второй входы которого соединены с выходами секций измерительной катушки, вход синхронизации - с выходом генератора , а выход блока преобразовани

2 соединен с первым входом регистрато- ра второй вход которого соединен с выходом блока измерени напр женности .магнитного пол , отличающеес тем, что, с целью повышени

5Q достоверности измерений, секции измерительной катушки выполнены концентричными и кинематически соединены с механизмом угловых колебаний, а блок преобразовани выполнен в виде

55 последовательно соединенных первого масштабирующего блока, вычитающего блока, второго масштабирующего блока и синхронного детектора, при этом первый и второй входы блока преобразрвани соединены с входом первого масштабирующего блока и входом вычитающего блока соответственно, а вход синхронизации блока преобразовани соединен с входом управлени синх- ронного детектора, выход которого соединен с выходом блока преобразовани .

2. Устройство поп, 2, отли- чающеес тем, что блок измерени напр женности магнитного пол выполнен в виде последовательно соединенных первого масштабирующего блока, вычитающего блока, второго
масштабирующего блока и синхронного детектора, при этом первьй и второй входы блока измерени напр же нности магнитного пол соединены с входом первого масштабирующего блока и вто- входом вычитающего блока соответственно , вход синхронизации блока измерени напр ;кенности магнитного пол соединен с входом управлени синхронного детектора, выход которого соединен с выходом блока измерени напр женности магнитного пол , входы которого соединены с соответствующими входами блока преобразовани .

-f + -Ь ,+

-h ч- + -ь

/

Vjl Хут.Я

Vm,Si

Редактор Н,Тупица

Составитель С.Ыумилишска

Техред Л.Сердюкова Корректор А.Ильин

Заказ 1214/45

Тираж 731Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Фаг, г

Ф