SU788064A1 - Способ измерени релаксационной коэрцитивной силы ферромагнитных образцов - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано в неразрушаюцем контроле качества ферромагнитных материалов.

Известен способ измерени  релак- 5 сационной коэрцитивной силы, основанны{} на использовании эффекта Баркгаузена и.ферромагнитных материалов. В известном способе оперируют числом скачков Баркгаузена г которые подсчиты--10 вают при перемагничивании ферромагнитного образца по восход щей и нисход щей ветв м петли гистерезиса 1.

Способ имеет мгшую точность, так как во-первых, измерение проводитс  5 за один цикл перемагничивани ,а число скачков Баркгаузена на нисход щей и восход щей ветв х петли гистерезиса имеет определенный разброс,и,во-вторых , скачки Баркгаузена накладываютс  20 .друг на друга с большой интенсивностью их возникновени .

Известен другой способ измерени  релаксационной коэрцитивной силы, в котором ферромагнитный образец пе- 25 рёмагничивают по предельной петле гистерезиса в режиме, при котором интенсивность скачков Баркгаузена посто  нна во. времени, измер ют врем  полного перемагнич шани  на восход щей 30

.ветви петли гистерезиса,уменьшают Ма,пр женность пол  в течение времени, равного половине петли полного перемагничивани , и измер ют ток в намагничиваквдей цепи, по которому суд т о коэрцитивной силе Реманенца 2.

Недостатки способа - наличие погрешности измерени , вызванной неповтор емостью эффекта Баркгаузена на нисход щей и восход щей ветв х петли гистерезиса так как измерение проводитс  за один цикл измерени  перемагннчивающего пол , значительное вре« м  измерени , вызванное необходимостью соблюдени  сложного режима перемагничивани , при котором интенсивность скачков Баркгаузенапосто нна во времени.

Цель изобретени  - повышение точности и быстродействи .

Claims (2)

1. Цель достигаетс  тем, что в способе измерени  релаксационной коэр цитивиой силы ферромагнитных образцов , основанном на использовании эффекта Б.аркгаузена и включающем перемагничивание образца по предельной петле гистерезиса и регистрацию импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, перемагничивание образца производ т циклически линейно измен ющимс  маг нитным полем, определ ют среднее .значение импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена за период перемагничивани и в каждом цикле перемагничивани  по одной из ветвей петли гистерезиса в-интервале магнитных полей от максимального значени  до значени  магнитнего пол , при котором среднее значение импульсов ЭДС от скачков Баркгауёена уменьшитс  в четыре раза и по величине которого определ ют релаксационную коэрцитивную силу. Кроме ТОГО, перемагничивание образ ца производ т магнитным полем, амплит да которого удовлетвор ет условию Н ,5-2 Hj, где Hjj- величина магнитного пол ,при котором заканчиваютс  скач;ки Баркгаузена, а скорость перемаг ничивани  образца удовлетвор ет уеловию г 20-40дН/ гдедН интервал маг итных полей,в котором существуют скачки Баркгаузена. На фиг.1 изобрахсен пример устройст ва, реализующий предлагаемый способ; на фиг.2 - зависимость результатов измерени  от амплитуды перемагничиваю щего пол ; на фиг.З зависимость результатов измерени  от скорости аеремагничивани ; на фнг.4 иллюстрируетс  способ измерени  релаксацион-; ной силы; на фиг.З - временные диаграммы , по сн ющие работу устройства. Испытуемый образец перемагничивают по петле гистерезиса (см. фиг.4а) магнитным полем (см. фиг,46). В инте вале полей от Н до К и от Н до Ht возникают скачки Баркгаузена (см. . фиг.4в интервал существовани  импуль сов ЭДС от t до t j( и от t. jgto t.) . С посто нной времени; Н-измер ют среднее значение импульсов эДО от скачков Баркгаузена e(t)dt (на фиг.4в обозначено цифрой 1). Далее выдел ют импульсы, ЭДС в интерва ., ле полей.отНто ;,до измен   н, добиваютс  того,чтобы U з (t):dt и /4 (на фиг, 4 в и обозначена цифроЬ-2), Величина Н равна релаксационной коэрцитивной силе. Ё предложенном способе устанавливают определенное соотношение между амплитудой перемагничивающего по- л  Н и величиной 1ол  при котором заканчиваютс  скачки Баркгаузена Н.. I&K как при Hj Hjj T04HocTb измерени  релаксгщиоиной коэрцитивной силы предельного цикла.не увели-г чйваетс , а лишь возрастают энергог затраты на перемагничивание и врем  измерени , т.о установлено cooTHomejiH ,5-2 Н.;. Показани  результатов по предложенному способу (см.фиг.2)(кри ва  1 в отн.ед.)и врем  измерений . ( 2 в с) завис т от амплитуды п ремагничивающего пол (сталь ЗОХГСА). -Hg - релаксационна  коэрцитивна  сил Н ( релаксационна  коэрцитивна  сила как функци  Н. Скорость перемэгничивани  испытуемого образца выбир4ют численно равной 20-40 значени м интервала полей существовани  скачков Баркгаузена, т.е выполн ют соотношение dH/clt 20-40 ( ). Это позвол ет при сохранении точности сократить врем  измерени . Показани  результатов измерени  по способу (см.фиг.3)(крива  1 в отн.ед). и врем  измерени  (крива  2 в с) завис т от скорости перемагничивающего (сталь ЗОХГСА при ,5 н) . Погрешность измерени  при dH/dt 40 (Нл-Н ) обусловлена наличием помехи, наведенной полем перемагничивани  и возникающей на этапе регистрации скачков Баркгаузена. Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из генератора 1 импульсов тока треугольной формы, перемагничивающей обмотки 2 с резистором 3, измерительной обмотки 4, измерител  5 среднего значени  импуль сов ЭДС от скачков Баркгаузена, дифференциатора б, порогового блока 7, ключа 8, схемы 9 совпадени , управл ем го аналогового ключа 10, измерител  11 посто нного напр жени . Устройство работает следующим образом . При циклическом перемагничивании испытуемого образца в измерительной обмотке 4 индуцируютс  импульсы ЭДС от скачков Еаркгаузена, которые через ключ 8 поступают на измеритель 5 среднего значени , где формируетс  и,Размыка  ключ 8, импульсы ЭДС поступают на измеритель 5 среднего значени  через аналоговый управл емый ключ 10, функционирование которого по сн етс  временной диаграммой. Падение напр жени  S на резистор 3 (см. фиг.5а) пропорционально току, протекающему в перемагничивающёК обмотке, следовательно, и магнитному полю, воздействующему на образец. Падение напр жени  Е подаетс  на дифференциатор 6, пр моугольные импульсы которого (см. фиг.56) поступают на один вход схемы 9 совпадени . Падениенапр жени  З подаетс  также на пороговый блок 7, порог срабатывани  которого задаетс  напр жением В (см. фиг.За). Выход порогового блока 7 (см.фиг.5в) соединен со вторым входом схемы 9 совпадени . Срабатывание аналогового ключа 10 происходит при совпадении напр жений на выходах дифференциатора б и порогового блока 7 (см. фиг.Зг) . Выбором Eat. добиваютс  такого значени  U, что . Измер   Ед измерителем 11, определ ют релаксационную коэрцитивную силу. Скорость измерени  и амплитуда перемагничивающего пол  определ етс  . характером ферромагнитного материала, из которого изготовлены образцы, и их формой, так как размагничивающий фактор деформирует петлю гистерезиса. Режим перемагничивани  устанавливают имперически дл  группы образцов и ко ретных задач, например, контроль .термообработки штоков из конструкцио ной стали или прутков из инструмента ной стали, или контроль магнитных свойств листов электротехнической стали. Формула изобретени  1. Способ измерени  релаксационной коэрцитивной силы ферромагнитных образцов, основанный на использовании эффекта Баркгаузена и включающий перемагничивание образца по предельной петле гистерезиса и регистрацию импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, отличающий с.   тем, что, с целью повьаиени  точности и быстродействи , перемагничивание образца производ т циклически линейно измен ющимс  магнитным полем,опре дел ют среднее значение импульсов ЭД от скачков Баркгаузена за период пер магничивани  и в каждом цикле перемагничивани  по одной из ветвей петли гистерезиса в интервале магнит ного ПОЛЯ, от максимального значени  до значени  магнитного пол , при котором среднее значение импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена уменьшитс  в четыре раза и по величине которого определ ют релаксационную коэрцитивную силу, 2.Способ ПОП.1, отличающийс  тем, что перемагничивание образца производ т магнитным полем, амплитуда которого удовлетвор ет условию Н 1,5-2 Н.где И - величина магнитного пол , при котором заканчиваютс  скачки Баркгаузена. 3.Способ по п.1, отличающий с   тем, что перемагничивание образцов производ т со скоростью, удов летвор ющей условию (й го-4одн , гдеаН -интервал магнитных полей в котором существуют скачки Баркгаузена. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Хазанкин Б,В. Исследование св зи эффекта Баркгаузена с параметрами петли гистерезиса. Канд. дисс. (Калининский гос. ун-т), 1969.
2. 2.Авторское свидетельство СССР 542155, кл. G 01 R 33/12, 01.04.75.

   4

   1.5

   f.o

   0,S

   If.

   fft

   ..,,, . . ff.,

   .,.....

   : .,,,,..---Л - :

   , .,.. ,: .« (6Д :

   И

   К

   UrnVep

   v;,

   L

   //t ,i3

   6

   t, ti