SU894624A1 - Способ измерени напр женности внутреннего размагничивающего пол ферромагнитного образца - Google Patents

Description

Изобретение относится к магнитным измерениям и может применяться при измерениях магнитных характеристик ферромагнитных образцов,при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий.

Известен способ измерения напряженности размагничивающего поля в верхнем слое ферромагнитного образца путем измерения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля у его поверхности при помощи сбрасываемых катушек, датчиков Холла, феррозондов [1].

Недостатком данного способа измерений является недостаточная.точность Наиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что контролируемый образец намагничивает переменным квазистатическим магнитным полем, у его поверхности располагают плоскую измерительную катушку и по величине сигнала, получаемого с этой катушки, су2 дят о значении размагничивающего поля в образце [21.

Однако данный способ имеет недостаточную точность измерений. Это обу' словлено тем, что при измерениях испо.пьяуется явление непрерывности тангенциальной составляющей напряженности размагничивающего поля на поверхности ферромагнетика. Однако вследствие того, что измерительная катушка имеет некоторые геометрические размеры (не является бесконечно малой), производится измерение напряженноси на некотором расстоянии от поверхности образца, а так как при удалении от поверхности величина напряженности размагничивающего поля существенно изменяется, то это приводит к снижению точности измерений .

Цель изобретения - повышение точности измерений.

Поставленная цель достигается тем, что в данном способе, основанном на перемагничивании образца переменным магнитным полем, предварительно игме-, ряют коэрцитивную силу образца, рдновременно подмагничивают образец постоянным магнитным полем, напряженность постоянного магнитного поля увеличивают до магнитного насыщения образца, затем уменьшают напряженность постоянного магнитного поля, выделяют из общего сигнала третью ; гармонику, фиксируют величину напряженности подмагничивающего-поля при максимальной амплитуде третьей гармоники и по сумме величин этой напряженности и коэрцитивной силы с судят о величине напряженности внутреннего размагничивающего поля.

На фиг.1 показаны частные циклы· перемагничивания; на фиг.2 приведена зависимость амплитуды третьей гармоники от напряженности подмагничивающего поля, где кривая 1 показывает изменение величины третьей гармоники при увеличении напряженности подмагничивающего поля от нулевой до максимальной величины Илах» а кривая 2 - при уменьшении подмагничивающего поля от Нпух^до нуля; на фиг.З дан один из вариантов устройства, реализующего способ.

Устройство ( фиг.З) содержит генератор 3 синусоидального тока, регулируемый источник 4 постоянного тока, катушку 5 возбуждения переменного магнитного поля, катушку подмагничивания 6, измерительную катушку 7, контролируемый образец 8, полосовой фильтр 9 для выделения третьей гармоники, вольтметр 10.

Способ осуществляется следующим образом.

Переменное синусоидальное ' поле возбуждения перемагничивает верхний слой ферромагнетика, в который оно проникает, по начальному симметричному циклу перемагничивания 1 (фиг.).’ Из общего выходного сигнала измери• тельной катушки 7 выделяется третья гармоника и при помощи вольтметра 10 (фиг.З) измеряется ее амплитуда (точка 11, фиг.2). Затем подмагничивающее поле плавно увеличивается, при этом перемагничивание верхнего слоя образца осуществляется последовательно по частным циклам 2,3... (η-l), η (фиг.1), кривая 1 (фиг.2) показывает характер изменения при этом амплитуды третьей гармоники, который наблюдается у большинства .

ферромагнитных материалов. После достижения максимального значения подмагничивающее поле уменьшается, при этом перемагничивание верхнего слоя образца происходит по частным циклам (η-l)', (π-2)ζ·.. . При этом третья гармоника возрастает и при некоторой напряженности убывающего подмагничивающего поля Н_о достигает максимальной величины (фиг.2). Это означает, что При данной напряженности подмагничивающего поля перемагничивание верхнего слоя образца 8, в который проникает поле возбуждения, происходит по частному циклу 1 (фиг.1), форма которого наиболее близка к форме начального цикла 1 (фиг.1). Й физической основе данного Процесса лежит явление упреждения перемагничивания верхних слоев ферромагнитных образцов под действием неоднородного внутреннего размагничивающего поля.

Таким образом, при напряженности убывающего подмагничивающего поля Hq верхний слой образца 8 достигает , размагниченного состояния. Для этого необходимо, чтобы внутреннее размагничивающее поле преодолело действие направленного навстречу ему внешнего магнитного поля, имеющего напряженность Н_о, а также действие внутреннего задерживающего поля ферромагнетика, т.е. коэрцитивной силы. Исходя из этого, напряженность внутреннего размагничивающего поля, действующего в верхнем слое ферромагнитного образца, можно определить по формуле ^нрагщ - (Н_о + Н_с), где Н_с - коэрцитивная сила материала образца.

Таким образом, при данном способе измерений фиксируется момент достижения размагниченного состояния непосредственно верхним‘слоем образца и затем, зная напряженность внешнего магнитного поля и коэрцитивную силу материала образца, определяется величина напряженности размагничивающего поля, действующего непосредственно в верхнем слое образца, что повышает точность измерений.

Claims (2)

1.Андриевский EiА. Измерение характеристик материала в разомкнутой магнитной цепи.- Контрольно-измерительна  техника, вып.12, Львов, «972.

2.Бурцев Г.А. Исследование гистерезиса размагничивающего пол  ферромагнитных пластин.т Дефектоскопи  1970, I, с. 57.

5

6

1.