SU894628A1 - Устройство дл измерени характеристик магнитных материалов - Google Patents

Description

I

Изобретение относитс  к измерительной технике и мбжет быть использовано при.разработке аппаратуры дл  измерени  магнитных характеристик слабомагнитных материалов в частности дл  измерени  магнитной проницаемости магнитоэлектрических изделий стержневого типа в пол х промышлеиной частоты.

Известны устройства дл  измерени  магнитных характеристик материалов. Принцип действи  этих устройств основан на намагничивании образцов с помощью намагничиваилцей обмотки, в которой устанавливают необходимый намагничивающий ток, соответствующий выбранному значению напр женности пол  И и фиксировании ЭДС, котора  наводитс  в измерительной обмотке с последующей обработкой результатов измерени  Ll.

В таком устройстве регистрирующий прибор фиксирует сигналы, пропорциональные измер емым характеристикам.

что требует либо дополнительной математической обработки результатов наблюдений, либо расширени  функциональных возможностей канала измерени ..

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому  вл етс  устройство дл  определени  динамической кривой намагничивани  индукционным

to . методом. Данное устройство, содержащее регулировочное устройство намагничивающего тока, намагничивающую обмотку, измерительные обмотки напр женности пол  и индукции в образtS це, переключатель измер емых характеристик , индикатор средних значений ЭДС, и может быть использовано дл  определени  кривой намагничивани  в динамическом режиме и, в частности,

20 дл  определени  магнитной проницаемости стержневых образцов путем проведени  операции делени  значени  маг нитной индукции на значение напр женности при определенном тОке намагничивани  21.

В технике при проведении контроле часто важнее знать не магнитную проницаемость образца в определенном магнитном поле, а разность проницамости испытуемого образца и проницаемости какого-то эталонного образца . Определение этой разности с помощью указанного устройства возможно последовательным проведением измерени  магнитной проницаемости испытуемого и эталонного образца с последующим отысканием разности результатов измерений. При этом в случае необходимости (например, при приемо-сдаточном контроле, при контроле на соответствие ТУ и т.д.) важно иметь нагл дную информацию об абсолютном значении контролируемой величины при вполне определенных пол х намагничивани . Проводить одновременно указанные измерени  с помощью, данного устройства невоз{ ожно без дополнительных затрат времени на измерени  и вычислени .

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей устройства .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  характеристик магнитных материалов, содержащем блок регулировани  намагничивающего тока, соединенный с намагничивающей обмоткой, измерительную обмотку напр женности пол  и индукции в образце, соединенную через переключатель с индикатором средних значений ЭДС, в блок регулировани  намагничиванйцего тока введен переключатель значений напр женности кратных между собой дес ти синхронно св занный с переключателе индикатора, при этом измерительна  обмотка ивдукции выполнена из четырех секций, две измерительные секци из которых намотаны соответственно на испытуемый и эталонный образцы и попарно встречно соединены с соо.т ветствующими двум  компенсационными сек1щ ми, параметры которых св заны между собой следующими соотношени м

5Л-%5 Л.

л.- и н шЬго W

/..

где Л, V% , - количества витков

измерительной обмот

ки индукции, напр женности и компенсационной секции;

&д, Эй , SK. - .площади поперечного сечени  измерительных обмоток индукции напр женности и компенсационной сект ции;

, площади поперечного сечени  образца и воздушного зазора между образцом и измерительной секцией ;

9

-Р частота тока намагничиваии ;

Л магнитна  посто нна  ;

Нт амплитудное .значение

0 напр женности пол  намагничивани .

На фиг.1 изображено устройство дл  измерени  характеристик магнитных материалов, структурна  схема; на

5 фиг.2 - схематичное расположение |1амагничивающей и измерительных обNIOTOK относительно испытуемого и эталонного образцов.

Устройство дл  измерени  характе0 ристик слабомагиитных материалов состоит из блока 1 регулировани  тока намагничивани  (фиг.1), обмотки 2 намагничивани , кассеты 3 дл  этало ного образца,кассеты 4 дл  испыту5 емого образца, измерительной секции 5 эталонного образца, измерительной секции 6 испытуемого образца, компенсационной секции 7 магнитного потока через воздушный зазор между эталонным образцом и измерительной секцией на кассете 3 с этим образцом, компенсационной секхщи 8 потока через воздушный зазор между испытуемым образцом и секцией измерительной секции на кассете 4 с этим образцом, измерительной обмотки 9 напр женности пол , переключател  10 измер емых харгистеристик, индикатора 1 средних значений, переключател  12 пределов

0 единиц измерени  индикатора, переключател  13 значений напр женности пол . Переключатели 12 и 13 механически св заны и переключают соответствующие пределы напр женности и 5 средних значений ЭДС одинаковой кратности ,

Обмотка 2 намагничивани  выполнена в виде открытого соленоида без внещней магнитной цепи, поскольку действием размагничивающего пол  образ цов из слабомагнитного материала мо но пренебречь и проводить измерени  магнитных характеристик при намагни Чивании в разомкнутой цепи. Все секции измерительных обмоток фиг.21 намотаны на кассеты одинако вого размера, расположенные в центр соленоида симметрично его оси, причем секции 5 и 6 - на кассетах с об разцами (эталонным и испытуемым) , секции 7,8 и обмотка 9 - на кассета без образцов. Среднее значение ЭДС индукции.Е наведенное в обмотке с посто нной SW, f помещенное в поле Ht с частотой f определ етс  по следующей формуле: . (2) Это значение пропорционально напр женности пол . В секции обмотки, намотанной на образец с проницаемостьюjw (в из.ме рительной обмотке индукции в образце ) наводитс  ЭДС, среднее значение которой ,SW В общем случае это значение пропорционально индукции в образце, при Н const Есруц При выполнении услови  в выражени х (2) и (3) Есрц Еср„ М , т.е. в этом случае отсчет магнитной проницаемости обра ца Проводитс  в вольтах. При всех значени х напр женности Нт Н , 10 н; , 100 Е и т.д., магнитна  проницаемостьJ A Еорм , Есрм /10 EcpJ /ЮО и т.д. таким образом, синхронно переключа  пределы напр женности в блоке 1 регулиро- вани  и пределы индикатора 11, отсче можно проводить по одним и тем же значащим цифрам табло цифрового индикатора (или по одной и той же шкале стрелочного индикатора). При всех других значени х напр женности пол , отличных от HtTi , 10 Hm 100 Hm и т.д. (по индикатору 1, 10, 100 и т.д.) при положени х переключател  14, 15 и 16 на индикаторе можно производить отсчет значений , пропорциональный индукции в эталонном образце, индукции в испыту емом образце и разности индукций в испытуемом образце и эталонном образце. При проведении измерений магнитной проницаемости в единицах выбранного предела индикатора необходимо скомпенсировать ЭДС в измерительных обмотках, обусловленную магнитным потоком через воздушный зазор между образцом и измерительной обмоткой. Так как измерение проводитс  при разг личных значени х напр женности ( Н HjJ, , 10 HW , 100 Hm и т.д.), то компенсацию этой ЭДС в устройстве предлагаетс  компенсировать компен- : сационными секци ми 7 и 8 обмоток с посто нным . и Х Эти секции 7 и 8 включаютс  встречно и последовательно с измерительными секци ми 5 и 6 соответственно. Работает устройство следунлцим образом. Перед началом измере й устройство калибруетс  по напр женности no.t л  намагничивани  (переключатель 10 в положение 17) и по магнитной проницаемости эталонного образца (переключатель 10 - в положении 14) на всех пределах измерений. Став  эталонный образец в кассету 4, а переключатель 10 - в положение 15, калибруют аналогично канал испытуемого образца на всех пределах измерени . Затем испытуемый образец подаетс  в кассету 4 и проводитс  .отсчет нужной характеристики в зависимости от положени  переключател  10 при йапр женност х пол , определенных переключателем 13. Применение открытого соленоида в к чрстие намапппивающей обмотки позвол ет автоматизировать процесс подачи испытуемого образца в зону намагничивани . Автоматизаци  контрольных операций с последующей отбраковкой и подбором по величине магнитной проницаемости позвол ет снизить затраты на изготовление магнитоэлектрических изделий,примен   при этом более дешевые ферромагнитные компоненты и не предъ вл   жестких требований к технологии производства этих изделий. Благодар  широким функциональным возможност м и схемной простоте, устройство обладает высокой эксплуатационной и функциональной надежностью .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

в; 675379, кл. G 01 R 33/12, 1978.

2.Чепурин Е.Н. Индивидуальный метод, определени  кривых намагничивани  в динамическом режиме.ЭИКА, вып. Г, ИМ 3921-3, 1962.