SU842601A1

SU842601A1 - Active current threshold pickup

Info

Publication number: SU842601A1
Application number: SU792816606A
Authority: SU
Inventors: Рюрик Дмитриевич Шмонин
Original assignee: Центральное Технико-Конструкторскоебюро Министерства Речного Флота Рсфср
Priority date: 1979-08-31
Filing date: 1979-08-31
Publication date: 1981-06-30

Description

Изобретение относитс к измерени м физических свойст в материалов электромагнитными методами и может быть использовано в машиностроительной и электротехнической про(шшенности. Известно устройство дл измерени магнитной анизотропии, содержащее намагничивающую систему в виде, например , подковообразного электромагнита питаемого током промышленной-или зву ковой частоты, и измерительные обмотки с сердечником или без него, расположенные под углом 90 к оси намагничивающего электромагнита или размещенные непосредственно на его полюсах , а также датчики, использующие вращающеес поле. Датчики данного ус тройства устанавливаютс на поверхность контролируемого издели 1. Недостатком известного устройства вл етс мала точность датчика, бол ша чувствительность к изменению зазора , и в св зи с этим необходимость подготовки поверхности дл проведени измерений. Кроме тогр, оно позвол ет в основном только качественно судить о наличии анизотропии. Известно также устройство дл измерени магнитной анизотропии ферромагнитных материалов, содержащее электромагнитный датчик с возбуждаюим электромагнитом, обмотки возруждени которого подключены к и.сточнику питани , и измерительную схему. Устройство измер ет разность магнитных проводимостей поверхностной зоны металла под углом и его показани завис т от степени совершенства ребровой текстуры 2. Недостатком известного устройства вл етс невозможность измер ть анизотропию свойств, обусловленную кубическим тнпом кристаллографической текстуры. Цель изобретени - расширение функциональных возможностей. Поставленна цель достигаетс тем, что в известном устройстве дл изме-рени (контрол ) магнитной анизотропии (дл измерейи анизотропии магнитной восприимчивости) ферромагнитных материалов, содержащем электромагнитный -датчик с возбуждающим электромагнитом, обмотки возбуждени которого подключены к источнику питани , и измерительную схему, датчик выполнен в виде четырехполюсного электромагнита , между полюсами которого размещены перпендикул рно друг другу две пары индикаторных катушек с сердечниками , а обмотки возбуждени подключены к источнику питани через коммутатор, обеспечивающий попарное или последовательное чередование полюсов электромагнита.The invention relates to the measurement of physical properties of materials by electromagnetic methods and can be used in mechanical engineering and electrical engineering. A device for measuring magnetic anisotropy is known, which contains a magnetizing system in the form of, for example, a horseshoe electromagnet powered by industrial current or sound frequency, and measuring windings with a core or without it, located at an angle of 90 to the axis of the magnetizing electromagnet or placed directly on its pole x, as well as sensors using a rotating field. The sensors of this device are mounted on the surface of the tested product 1. A disadvantage of the known device is the low accuracy of the sensor, greater sensitivity to changes in the gap, and therefore the need to prepare the surface for measurements. In addition to this, it allows you to basically only qualitatively judge the presence of anisotropy. It is also known a device for measuring the magnetic anisotropy of ferromagnetic materials, containing electromagnetic radiation. snip vozbuzhdayuim with electromagnet windings which are connected to a power vozruzhdeni i.stochniku and measuring circuit. The device measures the difference in the magnetic conductivities of the surface zone of the metal at an angle and its readings depend on the degree of perfection of the rib texture 2. A disadvantage of the known device is the inability to measure the anisotropy of properties due to the cubic crystallographic texture. The purpose of the invention is to expand the functionality. The goal is achieved by the fact that in a known device for measuring (controlling) magnetic anisotropy (for measuring the anisotropy of magnetic susceptibility) of ferromagnetic materials containing an electromagnetic sensor with an excitation electromagnet, the excitation windings of which are connected to a power source, and the measuring circuit, the sensor is made in the form of a four-pole electromagnet, between the poles of which two pairs of indicator coils with cores are placed perpendicular to each other, and the field windings yucheny to a power source through a switch providing paired or sequential rotation of electromagnet poles.

На фиг. 1 и 2 изображен датчик устройства.FIG. 1 and 2 shows a device sensor.

Датчик состоит из четырехполюсного Лагнита с полюсами 1-4, четырех одинаковых индикаторных катушек 5-8. Полюса 1,2,3,4 возбуждающего электро 1 магнита расположены по вершинам квaд рата. Между полюсами электромагнита установлены две перекрещивающиес индикаторные катушки с сердечниками или крестообразный сердечник 9 с четырьм одинаковыми, попарно соединенными индикаторными катушками. Обмотки 10 возбуждени электромагнита соединены с источником питани через коммутатор, который обеспечивает последовательное чередование полюсов 1 - S, 2 - N, 3 - S, 4 - N при измерении анизотропии, обусловленной кубической текстурой и попарное чередование полюсов 1,2- S, 3,4 -N при измерении анизотропии от текстуры ребрового типа.The sensor consists of a four-pole Lagnit with poles 1-4, four identical indicator coils 5-8. The poles 1,2,3,4 of the exciting electro 1 of the magnet are located at the vertices of the square. Between the poles of the electromagnet there are two intersecting indicator coils with cores or a cruciform core 9 with four identical indicator coils connected in pairs. The electromagnet excitation windings 10 are connected to a power source through a switch that provides a successive alternation of 1 - S, 2 - N, 3 - S, 4 - N poles when measuring anisotropy due to a cubic texture and a pair of alternating poles 1,2 - S, 3, 4 -N when measuring anisotropy from edge type texture.

Устройство работает следующим образом , .The device works as follows,.

Датчик устанавливаетс на поверхность маталла. Обмотки возбуждени электромагнита подключаютс к источнику переменного тока промышленной или звуковой j4acTOTH. При этом коммутатором устанавливаетс последова-. тельное или попарное чередование полюсов , соответствующее типу текстуры исследуемого металла. Индикаторные катушки подключаютс к измерительному прибору (например к электронному вольтметру), При кубической текстуре подключаютс все индикаторные катушки , соединенные последовательно, при ребровой только те, что расположены между разноименными полюсами. При повороте датчика вокруг своей оси снимаютс показани измерительного при .бора. По величине максимальных и минимальных отклонений прибора и функций угла поворота датчика суд т о величине анизотропии, обусловленной кубической или ребровой текстурой при соответствующем включении катушек датчика.The sensor is mounted on the surface of the metal. The electromagnet excitation windings are connected to an industrial or acoustic j4acTOTH AC source. In this case, the switch is installed sequentially. body or pairwise alternation of poles corresponding to the type of texture of the metal under study. Indicator coils are connected to a measuring device (for example, an electronic voltmeter). With a cubic texture, all indicator coils connected in series are connected, with an edge coil only those located between opposite poles. When the sensor rotates around its axis, the measurement readings are taken at the selection. The maximum and minimum deviations of the device and the functions of the angle of rotation of the sensor are judged on the magnitude of the anisotropy due to the cubic or edge texture with the appropriate inclusion of the sensor coils.

Различные типы кристаллографических текстур обуславливают различный характер анизотропии магнитных свойств. Известно, что если ., построить угловую зависимость какой-либо характеристики металла, например проницаемости , то в случае ребровой текстурл эта зависимость ,при определенной напр женности магнитного пол представл ет собой зллипс, т.е. минимальные и максимальные значени проницаемости чередуютс через 90° . В случае кубической тексту1 л .кругова диаграмма проницаемости представл ет собойDifferent types of crystallographic textures determine the different nature of the anisotropy of magnetic properties. It is known that if., We construct the angular dependence of any characteristic of a metal, for example, permeability, then in the case of a rib texture, this dependence, with a certain intensity of the magnetic field, is a zllipse, i.e. the minimum and maximum permeability values alternate through 90 °. In the case of a cubic text, a circular permeability diagram is

кривую с чередованием минимумов,и максимумов через 45 . В какой-то момент времени полюса 1,2 - S, 3,4 - N. Больша ось эллипса магнитной проницаемости в направлении полюсов 2,4; мала - 1,3. К измерительному прибору подключены индикаторные катушки 5 и 7, соединенные последовательно, катушки 6 и 8 отключены. В зтом случае ДС индикаторных катушек определ етс поверхностной зоной металла между следами намагничивающих полюсов 1,4 и 2,3, т. е. в месте расположени индикаторных катушек 5 и 7. Наибольшее магнитное сопротивление будет вдоль большой, оси эллипса, т.е. на участках между намагничивающим полюсом 1 и полюсом индикаторной катушки 5 и соответственно 3 и 7. Между следами полюсов 5 и 4, 2 и 7 магнитные сопротивлени минимальны (мала ось проницаемости эллипса). На индикаторных катушках по вл етс ЭДС за счет того, что нейтральна ось магнитного пол поворачиваетс в сторону намагничивающих полюсов 2 и 4. При повороте датчика на 45 ЭДС индикаторных катушек за счет анизотропии равна .нулю, поскольку магнитное сопротивление по отношению к главным ос м эллипса одинаково . При повороте датчика на 90 ЭДС снова максимальна, а напр жение мен ет знак (мен етс фаза напр жени ) . При некотором начальном напр жении на индикаторных катушках датчика напр жение мен етс при повороте, датчика с чередованием минимумов и максимумов через 90. Кругова функци магнитной проницаемости при кубической текстуре имеет четыре минимума и четыре максимума . Чередование намагничивающих полюсов последовательное. Все индикаторные катушки соединены последовательно , чтобы их напр жение, возникающее от анизотропных свойств металла,складывалось . При повороте датчика на 22,5 ЭДС за счет анизотропных свойств металла равна нулю. При повороте датчика на 45 ЭДС снова максимально но с обратным знаком.the curve with alternating minima, and maxima through 45. At some point, the pole is 1,2 - S, 3,4 - N. The axis of the magnetic permeability ellipse is larger in the direction of the poles 2.4; small - 1,3. Indicator coils 5 and 7, connected in series, coils 6 and 8 are disconnected are connected to the measuring device. In this case, the DS of the indicator coils is determined by the surface area of the metal between the tracks of the magnetizing poles 1,4 and 2,3, i.e. at the location of the indicator coils 5 and 7. The greatest magnetic resistance will be along the large axis of the ellipse, i.e. in the areas between the magnetizing pole 1 and the pole of the indicator coil 5 and 3 and 7 respectively. Between the traces of the poles 5 and 4, 2 and 7 the magnetic resistances are minimal (the axis of permeability of the ellipse is small). EMF appears on the indicator coils due to the fact that the neutral axis of the magnetic field rotates towards the magnetizing poles 2 and 4. When the sensor rotates 45 EMF of the indicator coils due to anisotropy, it is zero, because the magnetic resistance with respect to the main axis of the ellipse the same way. When the sensor is rotated 90 EMF again, the maximum, and the voltage changes sign (the voltage phase changes). At some initial voltage on the indicator coils of the sensor, the voltage changes when the sensor turns with alternation of minima and maxima through 90. The circular magnetic permeability function with a cubic texture has four minima and four maxima. The alternation of the magnetizing poles is consistent. All indicator coils are connected in series so that their voltage, arising from the anisotropic properties of the metal, is added. When the sensor rotates by 22.5 EMF due to the anisotropic properties of the metal is zero. When the sensor is rotated to 45 EMF again as possible but with the opposite sign.

Таким образом, при описанной последовательности включени намагничивающих полюсов индикаторных катушек предлагаемый датчик обеспечивает раздельное определение анизотропии,обусловленной различными типами текстур.Thus, with the described sequence of switching on the magnetizing poles of the indicator coils, the proposed sensor provides a separate determination of the anisotropy due to different types of textures.

Claims

1. USSR author's certificate

356602, cl. G 01 R 33/00, 1972. V

2. Authors certificate of the USSR

111331, cl. G 01 L 1 / 12,1957 Sprotiotype).

////// f / Y /// A //// ///////

16

ten