SU896585A1 - Способ определени степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов и устройство дл его реализации - Google Patents

Description

Изобретение относится к определению физических параметров материалов электромагнитными методами и может быть использовано в электротехнической и металлургической промыш- 5 ленности.

Известен способ для определения степени совершенства кристаллографической текстуры на целых листах ферромагнитных материалов, заключающий- Ю ся в измерении тангенциальной компоненты поля рассеяния, обусловленного нормальной к намагничивающему полю составляющей вектора намагниченности, перемагничиваемого вращающим- 15 ся полем участка Металла.

Известно также устройство для осуществления этого способа, содержащее намагничивающие магнитопроводы, измерительные'катушки и измери- 20 тельный блок [1].

Недостатком этого способа и устройства является сложность их осуществления , обусловленная тем, что для выделения амплитуд гармоник на 25 кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимо иметь эту кривую непрерывную во времени. Для этого приходится участок исследуемого металла пе-. 30 ремагничивать вращающимся полем путем вращения над ним постоянных магнитов или электромагнитов сложной конфигурации.

Цель изобретения - упрощение процесса выделения на кривой анизотропии амплитуд четных гармоник.

Указанная цель достигается тем, что в способе определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов, основанном на измерении и обработке сигналов с приставных индуктивных датчиков, перемагничивают исследуемый участок металла под углом 4 к направлению проката, равным углу максимального значения второй гармоники, измеряют величину нормальной составляющей вектора намагниченности , равную при этом угле амплитуде второй гармоники, затем перемагничивают материал под углом 4/2 и, вычитая из измеренного при этом угле значения амплитуду второй гармоники, помноженную на'коэффициент, равный sin Ч/sin 24, получают значение амплитуды четвертой гармоники.

В реализующее способ устройство, содержащее намагничивающие магнито3 896585 проводы, измерительные катушки и измерительный блок, введены регистратор амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напряжения и регистратор амплитуда четвертой гармоники> измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напряжения, а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники.

Кроме того, в устройстве намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с намагничивающими обмотками, первый из которых расположен под углом 1?/4, второй - под углом I /8 к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикулярны линии, соединяющей центры полюсов.

На фиг. 1 изображены: 1 - кривая зависимости нормальной составляющей Зп вектора намагниченности от угла Ч между направлением прокатки й направлением внешнего магнитного поля для анизотропной электротехнической стали с ребровой текстурой, 2 - вторая гармоника кривой 3_П(Ч); 3 четвертая гармоника кривой (ч) ;

на фиг. 2 - функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит исследуемый лист 4 стали, магнитопровода 5 и 6, измерительные катушки 7 и 8 магнитопроводов , регистратор 9 амплитуды второй гармоники, делитель 10 напряжения, регистратор 11 амплитуды четвертой гармоники.

Экспериментально измеренная кривая 1 характеризует тип и совершенство кристаллографической текстуры, и каждая точка на ней соответствует величине нормальной составляющей вектора намагниченности, измеренной при перемагничивании материала под углом расположения этой точки Ч меж- . ду направлением легкого намагничивания tOOl] (направление прокатки), и направлением внешнего магнитного поля. В то Же время каждая точка на кривой 1 является суммой величин второй и четвертой гармоник. Последующие в ряду гармоники (шестая и восьмая) на порядок меньше первых двух, поэтому их можно при рассмотрении способа не учитывать.

Как видно на фиг. 1, при угле ,, X

4= величина четвертой гармоники равна нулю, а величина второй гармоники максимальна. Поэтому, измерив г

значение з_п под углом к направлению прокатки,· мы получаем амплитуду второй гармоники. Максимальное значение четвертой гармоники наблюдаем т под углом g . Измеряемое значение 7п при этом угле складывается из амплитуды четвертой гармоники А^ и амплитуда второй гармоники А^, умноженной на величину sin 4 /sin 2 ч ( Ч- значе ние угла, при котором максимальная вторая гармоника). Отсюда следует, что Аи=З_и-. Ал , т.е. вычитая из измеренного под^х углом g значения^ определенную ранее амплитуду А^>помноженную на коэффициент sin4/sin 24, получаем значение амплитуды четвертой гармоники. Имея амплитуды гармоник, производят расчет текстуры по известным формулам.

Способ· может быть осуществлен устройством, которое содержит два П-образных магнитопровода 5 и б с намагничивающими обмотками, расположенными под углом g друг к другу. При ус тановке на исследуемый материал (например, на холоднокатную анизотропную электротехническую сталь с текстурой (110) [001] первый магнитопровод 5 устанавливается под углом Г к направлению прокатки.Измеритель ные катушки 7 и 8 закреплены посредине между полюсами магнитопронода в плоскости полюсов и осями, перпендикулярно силовым линиям поля. К измерительной катушке 7 включен регистратор 9 амплитуда второй гармоники и делитель 10 напряжения, который соединен с регистратором’11 амплитуды четвертой гармоники А^. Измерительная катушка 8 включена на регистратор 11.

Устройство работает следующим образом.

При указанной установке магнитопроводов на исследуемый участок листа и включении намагничивающих обмоток в катушке 7 наводится сигнал, пропорциональный значению кривой 1 (фиг. 1) при угле Че! , т.е. значению Aq_. В катушке 8 наводится сигнал, пропорциональный значению при угле , а именно A^+A^sin ^/sin^, который подается в регистратор 11.

Сигнал с катушки 7 регистрируется регистратором 9, параллельно ум-j sin ножается на коэффициент 0,707=-sin j и подается на регистратор 11, в котором он вычитается из сигнала с катушки 8.

Разность сигналов, пропорциональна А^, регистрируется регистратором 9.

Использование предлагаемого способа значительно упрощает процесс выделения амплитуд гармоник из кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимых при определении типа и степени совершенства кристаллографической текстуры. Его технико-экономическая эффективность обусловливается тем, что способ позволяет отказаться от применения дорогостоящих анализаторов гармоник и технически сложных устройств, для создания вращающегося магнитного поля.

Реализующее способ устройство значительно проще по конструкции от известных. Отсутствие в нем механически вращающихся частей обеспечивает надежность и простоту в изготовлении. Трудоемкость изготовления по крайней мере в пять раз меньше, чем трудоемкость изготовления известных устройств.

Claims (3)

1. проводы, измерительные катушки и измерительный блок, введены регистра тор амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напр жени  и регистратор амплитуда четвертой гармоники измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гар моники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напр жени , а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники . Кроме того, в устройстве намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с намагничивающими обмотками , первый из которых расположен под углом JT/4, второй - под углом J/8 к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикул рны линии, соедин ющей центры полюсов. На фиг. 1 изображены: 1 - крива  3(1 () зависимости нормальной состав л ющей Зп вектора намагниченности от угла Ч между направлением прокат ки ri направлением внешнего магнитно го пол  дл  анизотропной злектротех нической стали с ребровой текстурой 2 - втора  гармоника кривой 3, (Ч ); 3 четверта  гармоника кривой Зу, (if) ; на фиг. 2 - функциональна  схема устройства дл  осуществлени  предла гаемого способа. Устройство содержит исследуемый лист 4 стали, магнитопроводы 5 и 6, измерительные катушки 7 и 8 магнито проводов , регистратор 9 амплитуды второй гармоники, делитель 10 напр  жени , регистратор 11 амплитуды чет вертой гармоники. Экспериментально измеренна  крива  1 характеризует тип и совершенство кристсшлографической текстуры и кажда  точка на ней соответЬтвует величине нормальной составл ющей вектора намагниченности, измеренной при перемагничивании материала под углом расположени  этой точки Ч меж ду направлением легкого намагничивани  iQOiJ (направление прокатки), и направлением внешнего магнитного п л , В то Же врем  кажда  точка на кривой 1  вл етс  суммой величин второй и четвертой гармоник. Послед ющие в р ду гармоники (шеста  и во ма ) на пор док меньше первых двух поэтому их можно при рассмотрении способа не учитывать. Как видно на фиг. 1, при угле Ч-2 величина четвертой гармоники равна нулю, а величина второй гармоники максимальна. Поэтому, измер значение з под углом : к направлению прокатки,- мы получаем амплитуду второй гармоники. Максимальное значение четвертой гармоники наблюдаем Измер емое значение 7м под углом 5 при этом угле складываетс  из амплитуды четвертой гармоники А и амплитуды второй гармоники А, умноженной на величину sin 24 ( значение угла, при котором максимальна  втора  гармоника). Отсюда следует, что АИ gin ц вычита  из измеренного под углом   значени ми опре селенную ранее амплитуду Aj помноженную на коэффициент sinM/sin 24, получаем значение амплитуды четвертой гармоники. Име  амплитуды гармоник , производ т расчет текстуры по известным формулам. Способ- может быть осуществлен устройством , которое содержит два П-образных магнитопровода 5 и б с намагничивающими обмотками, расположенными под углом -х друг к другу. При установке на исследуемый материал (например , на холоднокатную анизотропную электротехническую сталь с текстурой (110) 001 перВЕЛй магнитопровод 5 устанавливаетс  под углом 7 к направлению прокатки. Измерительные катушки 7 и 8 закреплены посредине между полюсами магнитопровода в плоскости полюсов и ос ми, перпендикул рно силовым лини м ПОЛЯ, к измерительной катушке 7 включен регистратор 9 амплитуды второй гармоники и делитель 10 напр жени , который соединен с регистратором11 амплитуды четвертой гармоники А. Измерительна  катушка 8 включена на регистратор 11. Устройство работает следующим образом. При указанной установке магнитопроводов на исследуемый участок листа и включении намагничивающих обмоток в катушке 7 наводитс  сигнал, пропорциональный значению Л кривой 1 (фиг. 1) при углеЧе , т.е. значению АО. В катушке 8 наводитс  сигнал , пропорциональный значению Jf, при JTJ Г угле -g , а именно 3,, -j/sin, который подаетс  в регистратор 11. Сигнал с катушки 7 регистрируетс  регистратором 9, параллельно ум-j г. sin 4ножаетс  на коэффициент 0,. и подаетс  на регистратор 11, в котором он вычитаетс  из сигнала с катушки 8. Разность сигналов, пропорциональна Aj, регистрируетс  регистратором 9. Использование предлагаемого способа значительно упрощает процесс выделени  амплитуд гармоник из кривой анизотропии нормальной составл ющей вектора намагниченности, необходимых при определении типа и степе ни совершенства кристаллографической текстуры. Его технико-экономическа  эффективность обусловливаетс  тем, что способ позвол ет отказатьс  от применени  дорогосто щих анализаторо гармоник и технически сложных устройств , дл  создани  вращающегос  магнитного пол . Реализующее способ устройство значительно проще по конструкции от известных. Отсутствие в нем механически вращающихс  частей обеспечивает надежность и простоту в изготовлении . Трудоемкость изготовлени  по крайней мере в п ть раз меньше, чем трудоемкость изготовлени  известных устройств. Формула изобретени  1. Способ определени  степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых лис тов магнитных материалов путем измерени  и обработки сигналов с пристав ных индуктивных датчиков, от л ичающийс  тем, что, с целью упрощени  процесса выделени  из кривой анизотропии амплитуд четных гармоник , перемагничивают исследуемый участок металла под углом к направ лению проката,равным углу максимального значени  второй гармоники, измер ют величину нормальной составл ющей вектора намагниченности-3, равную при этом угле амплитудевторой гармоники, затем перемагничивают материал под углом Ч/2 и, вычита  из измеренного при этом угле значени  ;7 амплитуду второй гармоники,умноженную на коэффициент,равный sin4/sin 24 , получают значение амплитуды четвертой гармоники.
2. 2. Устройство дл  определени  степени соверденства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов материалов, содержащее намагничивающие магнитопроводы , измерительные катушки и измерительный блок. отличающеес  тем, что введены регистратор амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напр жени  и регистратор амплитуды четвертой гармоники, измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники , при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напр жени , а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники . .
3. 3. Устройство по п. 2 о 11 л и чающеес  тем, что намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с нгиу1агничивающими обмотками , первый из которых расположен тгтг под углом 7 второй - под углом к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикул рны линии, соедин ющей центры полюсов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 473134, кл. G 01 R 33/12, 1973.