SU1374158A1 - Устройство дл измерени магнитострикции - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано дл  неразрушающего контрол  магнитострикционных характеристик ферромагнитных материалов. Цель изобретени  - повьшение помехозащищенности и производительности устройства. Намагничивающа  обмотка 2 ферромагнитного  рма 1 замыкает испытуемый образец 3 и преобразователь (обмотку) 3 5 индукции. Устройство содержит компенсационный блок 11, селективный усилитель 12, фазочувствительный демодул тор 13, фильтр 14 нижних частот, блок 15 индикации, генератор 16 несущей частоты и фазорегул тор 17. Измерительный преобразователь 6 выполнен в виде немагнитного основани  8 с упругими токопровод щими пластинами 7 и измерительными обмотками 9 и 10, размещенными соосно. При намагничивании образца 3 за счет силы трени  происходит отклонение пластин 7 от среднего положени , что вызывает изменение индуктивности обмоток 9 и 10. Возникающий разбаланс схемы характеризует маг-нитострикционное изменение длины Iобразца 3.. Воздействие внешних шумов и вибраций приводит к увеличению индуктивности обмотки 9 или 10 при одновременном уменьшении индуктивности другой обмотки. Поэтому сигнал на выходе компенсационного блока 11 будет равен нулю. 1 ил. (Л со 4 СП 00

Description

1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м, а именно к измерению маг . нитострикции ферромагнитных материалов , и может быть использовано дл  неразрушающего контрол  магнитост- рикционных характеристик в металлургической и электротехнической промьш ленности.

Цель изобретени  - повышение поме хозащищенности и производительности устройства.

На чертеже представлено устройство дл  измерени  магнитострикции.

Устройство дл  измерени  магнито- стрикции содержит пермеаметр, состо щий из ферромагнитного  рма 1 с на- магничиваюш;ей обмоткой 2, замыкающего испытуемый образец 3, расположенный на немагнитной опоре 4, и преоб- разователь (обмотку) 5 индукции. Измерительный преобразователь 6 содержит две упругие токопровод щие пластины 7, немагнитное основание 8 и две измерительные обмотки 9 и 10. На противоположных гран х основани  8 консольно закреплены упругие пластины 7, свободные торцовые части которых соприкасаютс  с поверхностью образца 3. Между пластинами 7 располо- жены измерительные обмотки 9 и 10, включенные встречно.

Устройство содержит также последовательно соединенные компенсацион- ньпЧ блок 11, селективный усилитель

12,фазочувствительный демодул тор

13,фильтр 14 нижних частот и блок 15 индикации. Кроме того, имеетс  генератор 16 несущей частоты, первый вход которого св зан с вторым входом блока 11, а второй выход - через фазорегул тор 17 с вторым входом (входом синхронизации) демодул тора 13.

Устройство работает следующим образом .

При намагничивании образца 3 вслествие магнитострикции происходит изменение его линейных размеров, пе- . редаваемое за счет трени  пластинам 7. Обмотки 9 и 10 запитьгеаютс  током высокой частоты ( / 500 кГц) от генератора 16 через блок 11. Отклонение пластин 7 от среднего положени  вызывает изменение индуктивности обмоток 9 и 10 за счет вли ни  вихревых токов, наводимых в электропровод щем слое пластин 7. При воздействии магнитострикции происходит одновременное увеличение (уменьшени

0

0 5 0

с

Q

С

0

индуктивности обмоток 9 и 10. Возникает разбаланс схемы предварительно уравновешенного блока 11, и сигнал на его выходе оказываетс  пропорциональным сумме изменений индуктивнос- тей обмоток 9 и 10, характеризующей магнитострикционное изменение длины образца 3. Воздействие внешних шумов и вибраций приводит к увеличению индуктивности одной из обмоток 9, 10 при одновременном уменьшении индуктивности другой обмотки. Параметры обмоток 9 и 10 выбраны одинаковыми. При этом зазоры между пластинами 7 и обмотками 9 и 10 подобраны таким образом , чтобы изменение индуктивностей происходило по линейному закону. При выполнении этих условий суммарное изменение индуктивностей обмоток 9 и 10,от воздействи  внешних вибраций и шумов равно нулю. Сигнал на выходе блока 11 также равен нулю, В реаль- jHOM случае компенсаци  происходит не ПОЛНОСТЬЮ за счет неполной идентичности параметров обмоток .9 и 10,

После усилени  селективным усилителем 12 выходное напр жение блока 11 подаетс  на фазочувствительный демодул тор 13, в котором происход т выделение огибающей амплитудно-модули- рованных колебаний и фильтраци  высокочастотной составл ющей несущего сигнала. Опорное напр жение снимаетс  с генератора 16 через фазорегул тор 17, обеспечивающий синфазность опорного и несущего сигналов. После фильтрации сигнал поступает в блок 15 индикации. За счет того, что преобразователь 6 магнитострикционных перемещений выполнен накладным и не требует закреплени  образца 3, врем  на проведение измерений значительно сокращаетс . Изменение положени  упругих пластин 7 при установке накладного преобразовател  6 на поверхность образца 3 не вызывает изменени  чувствительности преобразовател  6, работающего на линейном участке характеристики графика.

Повторного проведени  операции калибровки при этом не требуетс .

Преобразователь 6 в устройстве не нуждаетс  в магнитном экранировании, так как не содержит нелинейных ферромагнитных элементов. Это дает возможность проводить испытани  также и в режиме магнитного насыщени  образца 3. Применение высокой частоты опорного генератора ( 7/ 500 кГц) позвол ет использовать обмотки 9 и 10 с малым числом витков. При этом ЭДС, наводима  внешним магнитным полем низкой частоты, невелика. Уменьшение

Claims (1)

1. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  магнито- .стрикции, содержащее  рмо с намагничивающей обмоткой и преобразователем индукции, немагнитную опору образца, последовательно соединенные компен- сационный блок, селективный усилитель и последовательно соединенные

   указанной ЭДС достигаетс  также встре- д фазочувствительный демодул тор, фильтр

   15

   чным включением обмоток 9 и 10 преобразовател  6. Окончательное подавление низкочастотной наводки производитс  селективным усилителем 12,

   За счет того, что размеры токопро- вод щего сло  на упругих пластинах 7 могут быть выбраны большими,чем диаметр измерительных обмоток 9 и 10, преобразователь 6 нечувствителен к поперечным воздействи м вибраций и шумов. Уменьшение воздействи  продольной составл ющей внешних вибраций и шумов обеспечиваетс  идентичностью параметров обмоток 9 и 10 преобразовател  6. При этом выходные сигналы, пропорциональные измене и м индуктивностей, взаимно компенсируютс .

   20

   25

   нижних частот и блок индикации, а также две измерительные обмотки, подключенные к соответствующим входам компенсационного блока, фазорегул тор и генератор несущей частоты, первый выход которого соединен с входом питани  компенсационного блока, а вто- .рой - с входом фазорегул тора, выход которого соединен с входом синхронизации фазочуйствительного демодул тора , отли.чающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности и производительности устройства , в него введены немагнитное основание и две упругие токопровод щие пластины, концы которых расположены на противоположных боковых гран х немагнитного основани , причем измерительные обмотки размещены соосно, а их ось перпендикул рна плоскости упругих токопровод щик пластин, причем выход селективного усилител  сое- динен с входом фазочувствительного демодул тора.

   Таким образом, устройство облада- ет высокой помехозащищенностью и обеспечивает высокопроизводительный контроль ферромагнитных образцов.

   нижних частот и блок индикации, а также две измерительные обмотки, подключенные к соответствующим входам компенсационного блока, фазорегул тор и генератор несущей частоты, первый выход которого соединен с входом питани  компенсационного блока, а вто- .рой - с входом фазорегул тора, выход которого соединен с входом синхронизации фазочуйствительного демодул тора , отли.чающеес  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности и производительности устройства , в него введены немагнитное основание и две упругие токопровод щие пластины, концы которых расположены на противоположных боковых гран х немагнитного основани , причем измерительные обмотки размещены соосно, а их ось перпендикул рна плоскости упругих токопровод щик пластин, причем выход селективного усилител  сое- динен с входом фазочувствительного демодул тора.