SU817624A1

SU817624A1 - Vibration magnetometer

Info

Publication number: SU817624A1
Application number: SU792774123A
Authority: SU
Inventors: Герман Борисович Волобуев; Виктор Александрович Гречишкин; Вячеслав Ильин Ковалевский; Александр Иванович Пыхтеев; Леонид Андреевич Ушаков
Original assignee: Предприятие П/Я B-8296
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1981-03-30

Description

Изобретение относитс к технике измерени магнитных характеристик ферромагнитных материалов и изделий из них И может быть применено дл лабораторных исследований и промышленного массового контрол указанных материалов и изделий. Известны вибрационнуе магнитометры , предназначенные дл лабораторных исследований и промышленного контрол магнитных свойств и характеристик ферромагнитных материалов 1 и 2. Однако в известных вибрационных магнитометрах сигнал, снимаемый с измерительной катушки, имеет малую амплитуду и дл его усилени и обработки требуетс сложный электронный блок, что усложн ет устрой во, повышает его стоимость и понижает надежность. Кроме того, такие магнитометры ввиду малого входного сигнала очень чувствительны к различным внешним вибраци м и наводкам , что понижает надежность ра боты и сужает функциональные возмо ности устройства. Предлагаетс в качестве вибрационного магнитометра использовать низкочастотный автоколебательный вискозиметр. На фиг. 1 показана функциональна схема предлагаемого низкочастотного автоколебательного вискозиметра; , на фиг.2 - зависимости показаний регистрирующего устройства вискозиметра А дл двух различных ферромагнитных образцов от напр жени питани и катушки, измен ющегос по линейной программе. Низкочастотный автоколебательный вискозиметр содержит корпус 1, в мембране 2 которого закреплен вибратор 3. Нижн часть вибратора 3 выполнена из немагнитного материала , а верхн часть вибратора 3 из ферро: 4агнитного материала, возбуждающие 4 и приемные 5 преобразователи . Электронный блок включает усилитель 6, ко .входу которого подключены приемные преобразователи 5, фильтр 7, фазосдвигающую цепочку 8, усилитель 9 мощности, к выходу которого подключены возбуждающие преобразователи 4, регистрирующее устройство 10. Дл использовани низкочастотного автоколебательного вискозиметра в качестве вибрационного магнитометраThe invention relates to a technique for measuring the magnetic characteristics of ferromagnetic materials and products from them. And can be used for laboratory research and industrial mass control of these materials and products. Vibration magnetometers are known, designed for laboratory research and industrial monitoring of the magnetic properties and characteristics of ferromagnetic materials 1 and 2. However, in the known vibration magnetometers, the signal taken from the measuring coil has a small amplitude and requires complicated electronic unit for amplification and processing, which complicates device, increases its cost and reduces reliability. In addition, due to the small input signal, such magnetometers are very sensitive to various external vibrations and pickups, which reduces the reliability of operation and reduces the functional capabilities of the device. It is proposed to use a low-frequency self-oscillating viscometer as a vibration magnetometer. FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed low-frequency self-oscillating viscometer; , Fig. 2 shows the dependence of the readings of the recording device of viscometer A for two different ferromagnetic samples on the supply voltage and the coil varying in a linear program. The low-frequency self-oscillating viscometer includes a housing 1, in the membrane 2 of which a vibrator 3 is fixed. The lower part of the vibrator 3 is made of a nonmagnetic material, and the upper part of the vibrator 3 is made of ferro: a magnetic material, exciting 4 and receiving 5 converters. The electronic unit includes an amplifier 6, to which the input transducers 5 are connected, a filter 7, a phase-shifting chain 8, a power amplifier 9, to the output of which excitatory transducers 4 are connected, a recording device 10. To use a low-frequency auto-oscillating viscometer as a vibration magnetometer

на конце вибратора 3 закрепл ют исследуемый ферромагнитный образец 11, которыйэпомещают в зазор магнитопровода 12 и катушки 13, на которую подаетс посто нное или переменное напр жение U. При взаимодействии пол образца 11 с полем катушки 13 происходит демпфирование колебаний вибратора 3 аналогично тому, как если бы он был погружен в жидкость с определенной в зкостью Ч . Степень демпфировани определ етс магнитными свойствами образца 11.Вибратор 3, вл сь электромеханическим элементом обратной св зи системы приемные преобразователи 5 - усилитель б - фильтр 7 - фазосдвигающа цепочка 8 - ус-илитель 9 мощности - возбуждающие преобразователи 4, совершает непрерывные механические колебани , амплитуда которых измер етс регистрирующим устройством 10.At the end of the vibrator 3, the ferromagnetic sample 11 under test is fixed, which is inserted into the gap of the magnetic circuit 12 and the coil 13, to which a constant or alternating voltage U is applied. When the field of the sample 11 interacts with the field of the coil 13, the vibrations of the vibrator 3 oscillate as if he would be immersed in a fluid with a certain viscosity h. The degree of damping is determined by the magnetic properties of sample 11. The vibrator 3, being the electromechanical feedback element of the system receiving transducers 5 - amplifier b - filter 7 - phase-shifting chain 8 - power amplifier 9 - exciting transducers 4, performs continuous mechanical oscillations, amplitude which is measured by a recording device 10.

В случае применени вискозиметра в качестве вибрационного магнитометра справедливо выражениеIn the case of using a viscometer as a vibration magnetometer, the expression

---Т-- 1 --- T-- 1

где : К - коэффициент, определ ющий энергию взаимодей-. стви пол образца с внешним магнитным полем JU - магнитна проницаемость where: K is the coefficient determining the interaction energy -. bind the field of the sample with an external magnetic field JU - magnetic permeability

образца;sample;

m - масса образца, введенна в зазор; С , Gj - константы.m is the mass of the sample introduced into the gap; C, Gj - constants.

На фиг. 2 показаны зависимости показаний вискозиметра от изменени напр жени питани Ux катушки 13 по линейной программе со скоростью 1 В/мин дл двух образцов 14 и 15 из одной партии. Такие измерени позвол ют производить разбраковку образцоFIG. Figure 2 shows the dependence of the viscometer readings on the change in the supply voltage Ux of the coil 13 according to a linear program at a speed of 1 V / min for two samples 14 and 15 from the same batch. Such measurements allow the sample to be screened.

не прибега к измерению абсолютного значени магнитных характеристик. На этой же фигуре показаны завиоимости (16 и 17) изменений показаний вискозиметра от времени при малом значении и,установленном после сильного насыщени образца при i .Эти зависимости определ ют кинетику дезаккомодационных процессов дл тех же дву образцов из одной партии. did not resort to measuring the absolute value of the magnetic characteristics. The same figure shows the dependencies (16 and 17) of changes in the viscometer readings on time at a low value and set after a high saturation of the sample at i. These dependencies determine the kinetics of disaccommodative processes for the same two samples from the same batch.

Как видно, по измё нению кривой А f (t) при малом значении U«i также можно проводить разбраковку образцов не прибега к измерению абсолютных значений магнитных характеристик. Предлагаемый вибрационный магнитомет позвол ет также проводить измерени абсолютных значений магнитных характеристик (магнитную проницаемость, намагниченность, константу ,анизотропии и др.) . ДJ.л этого необходимо пронормировать величины С, Cg и К, учитыва , что в выражение дл К входит Н KyU, где напр женность магнитного пол в зазоре, К - коэффициент , определ емый геометрией зазора. Как видно из фиг.2,-характер зависимости А f(t) совпадает с характером зависимости f f(H/).As can be seen, by measuring the curve А f (t) with a small value of U «i, it is also possible to carry out the screening of the samples without measuring the absolute values of the magnetic characteristics. The proposed vibratory magnetometer also allows measurements of the absolute values of the magnetic characteristics (magnetic permeability, magnetization, constant, anisotropy, etc.). JL of this must be normalized to C, Cg and K, taking into account that the expression for K includes H KyU, where the magnetic field strength in the gap, K is the coefficient determined by the geometry of the gap. As can be seen from figure 2, the character of the dependence And f (t) coincides with the nature of the dependence f f (H /).

Claims

1. US patent number 3622673, class. 324-43, 1970.

2. USSR author's certificate

No. 519662, cl. G 01 R 33/12 ,. 20.12 .74

-t ZOOHUH