SU920598A1 - Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени Download PDF

Info

Publication number
SU920598A1
SU920598A1 SU802958108A SU2958108A SU920598A1 SU 920598 A1 SU920598 A1 SU 920598A1 SU 802958108 A SU802958108 A SU 802958108A SU 2958108 A SU2958108 A SU 2958108A SU 920598 A1 SU920598 A1 SU 920598A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
sample
magnetizing
output
magnetic
winding
Prior art date
Application number
SU802958108A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Иосифович Гордон
Валерий Георгиевич Антонов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-1742
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-1742 filed Critical Предприятие П/Я А-1742
Priority to SU802958108A priority Critical patent/SU920598A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU920598A1 publication Critical patent/SU920598A1/ru

Links

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Description

С5) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано дл  определени  статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов. Важной задачей контрол  свойств ферромагнитных материалов  вл етс  создание высокоточных средств определени  их статических магнитных характеристик . Это необходимо дл  повь1 шени  качества и надежности изделий, использующих магнитные материалы Статические магнитные характеристики определ ют при приемо-сдаточных испы тани х материалов, при технологическом контроле в процессе производства материала, при получении справочных данных дл  инженерных расчетов магнитных элементов различных устройств Определение статических магнитных характеристик сводитс  к получению кривых намагничивани  и петли гистерезиса . Известен способ определени  статических магнитных характеристик материалов , заключающийс  в том, что испытуемый образец намагничивают ступенчато-измен ющимс  магнитным полем и измер ют приращени  магнитной индукции образца 1П. Известный способ реализуетс  устройством , содержащим источник ступенчато-измен ющегос  тока, намагничивающую и измерительную обмотки, интегратор и регистратор. 2.. В известном техническом решении врем  намагничивани  образца на каждой ступени и амплитуду напр женности пол  ступеней выбирают заранее, до проведени  испытаний. Врем  намагничивани  образца определ ют путем расчета времени перехода образца в новое магнитное состо ние при изменении напр женности намагничивающего пол  (времени промагничивани ), причем это врем  зависит не только от материала образца и его геометрических размеров, но и от того, на каком участке петли гистерезиса или кривой намагничивани  производитс  измерение, так что рассчитать необходимое врем  намагничивани  до проведени  испытаний практически невозможно . Это приводит к погрешности определени  характеристик. Необходимость расчетов дл  каждого нового образца приводит к увеличению времени определени  характеристик.,Отсутствие однозначного критери  дл  установки амплитуды ступеней намагничиваю щего пол  также привод т к погрешности в определении характеристик. В св  зи с тем, что кривые намагничивани  и петли гистерезиса как функции магнитнои индукции в образце от напр женности намагничивающего пол :В(Н) имеют участки с резко различными наклонами к оси Н, то выбор относительно небольшой амплитуды ступеней приводит к погрешности на участках с небольшим наклоном из-за малой амплитуды ЭДС в измерительной обмотке образца, сравнимой с уровнем шумов . При выборе относительно большой амплитуды Возрастает погрешность на крутых участках, так как число измеренных точек на этих участках мало и даже может отсутствовать. Опр деление требуемых дл  каждого участка кривой намагничивани  или петли гистерезиса значений амплитуды ступеней намагничивающего пол  дл  образца с неизвестными характеристиками невозможно, а именно такие образцы и подвергаютс  испытани м. Таким образом, недостатками этого техничес кого решени   вл ютс  низка  точност и мала  производительность определени  характеристик материалов. Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ определени  статичес ких магнитных характеристик материалов , заключающийс  в том, что испытуе 1й образец намагничивают ступенчато-измен ющимс  магнитным полем и измер ют приращени  магнитного потока образца, причем амплитуду ступе ней намагничивающего пол  устанавливают так, чтобы приращени  магнитного потока образца, соответствующие каждой ступени, были равны между собой . Устройство дл  осуществлени  способа содержит последовательно сое диненные источник тока, переключател 9 ,4 тока и намагничивающую обмотку и последовательно соединенные измерительную обмотку, интегратор, выполненный в виде преобразовател  напр жени  в частоту и счетчика импульсову и регистратор 3. В известнсУЛ техническом решении длительность ступеней намагничивающего пол  устанавливают в соответствии с временем, необходимым дл  измерени  приращени  намагничивающего пол  (амплитуды ступени). Приращени  магнитного потока образца измер ют в процессе изменени -напр )|(енности намагничивающего пбл  между ступен ми , причем скорость изменени  напр х енности регулируют так, чтобы скорость изменени  магнитного потока образца не превышала установленного заранее значени , т.е. обеспечивают режим перемагничивани  cdB/dt const. Следовательно, перемагничивание образца происходит по квазиостатической петле гистерезиса. При этом имеет место методическа  погрешность отличи  квазистатической петли гистерезиса от статической из-за вли ни  вихревых токов. Эта погрешность зависит от скорости изменени  магнитнрй индукции в образце, а таюке от материала образца и его геометрических размеров. Дл  того, чтобы погрешность не превышала определенного значени , необходимо перед испытанием каждого нового образца рассчитать или определить экспериментально максимально допустимую скорость изменени  магнитной индукции в образце , однако точно рассчитать ее невозможно, так как обычно испытывают образцы с неизвестными характеристиками . Кроме того, необходимость расчетов или экспериментального определени  максимально допустимой скорости (dB/dty увеличивает врем , необходимое .дл  определени  характеристик материала. Таким образом, к недостаткам данного технического решени , относ тс  низка  точность и мала  производительность определени  характеристик материалов. Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерени  статических магнитных характеристик материала. Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе определени  статических магнитных характеристик материала путем намагничивани  образца ступенчато-измен ющИмс  магнитным полем и измерени  приращени  магнитного потока образца, намагничивание образца на каждой ступени осуществл ют N0 течение времени изменени  магнитного потока образца, а амплитуду напр женнос-5 ти ПОЛЯ каждой последующей ступени устанавливают в обратно пропорционал ной зависимости от длительности нама ничивани  образца на предыдущей сту . nej(w. Устройство дл  определени  статических магнитных характеристик материала , содержащее последовательно соединенные источник тока, переключа тель и намагничивающую обмотку и последовательно соединенные измерительную обмотку, интегратор и регист ратор, снабжено последовательно соединенными с измерительной обмоткой усилителем,блоком сравнени  и преобразоватеЛем интервала времени в ко выход KOTopprd подключен к одному из управл ющих входов переключател , второй управл ющий вход которого сое динен с выходом блока сравнени , а второй вход регистратора - с вторым выходом источника тока. Это техническое решение позвол ет исключить вли ние вихревых TOKQB на результаты измерени  при определении статических магнитных характеристик материалов и обеспечить оптимальное (минимально возможное) врем  исИытани  образцов различнь1х материалов и различных геометрических размеров. Исключаетс  также необходимость в предварительном определении каких-ли бо дополнительных данных дл  проведени  испытаний.. . На чертеж.е представлена блок схема устройства. Устройство содержит последовательно соединенные источник 1 тока переключатель 2, намагничивающую обмотку 3 испытуемого образца 4, последовательно соединенные измерительную обмотку 5 испытуемого образца , интегратор 6 и регистратор 7 а также последовательно соединенные усилитель 8, блок 9 сравнени  и преобразователь 10 интервала времени в код. Регистратор 7 вторым входом подключен ко, второму выходу источника Г тока,Вход усилител  8 соединен с измерительной обмоткой 5. Выход преобразовател  10 интервала времени в код подключен к одному из управл ющих входов переключател  2, второй управл ющий вход которого соединен с выходом блока 9 сравнени . Известно, что врем  перехода образца в новое магнитное состо ние (врем  промагничивани ) определ етс  в основНОМ поверхностнь1м эффектом. При изменении напр женности намагничивающего пол  в образце возникают макроскопические и микроскопические вихреиые токи, создающие свой магнитный поток, направленный противоположно магнитному потоку, св занному с намагничивающим полем. Это экранирующее действие вихревых токов задерживает проникновение- намагничивающего пол  внутрь образца. Если образец, имеющий .измерительную обмотку, намагничивать ступенчатоизмен ющимс  магнитным полем, то при каждом изменении напр женности пол  в измерительной обмотке индуктируетс  ЭДС е, равна  скорости изменени  магнитного потока Ф в образце, 9 Tfx ЭДС е индуктируетс  только при изменении магнитного потока ф в образце. Это изменение происходит в течение времени перехода образца в новое магнитное состо ние при данном изменении напр женности магнитного пол . Следовательно, можно сделать вывод, что длительность импульса ЭДС в измерительной обмотке равна времени промагничивани  образца. Вольт-секундна  плащадь S импульса СЭДС пропорциональна приращению магнитной индукци и дВ) соответствует данному изменению напр женности ничивающе(-р пол : S I cdt ДФ k А В, где Т - длительность импульса ЭДС; k - коэффициент пропорциональности Таким образом, установлено, что если каждое следующее изменение напр женности намагничивающего пол  производить после окончани  импульса ЭДС, индуктированного в измерительной обмотке при предыдущем изменении напр женности , и измер ть вольт-секундные лощади импульсов ЭДС, то вли ние ихревых токов на результаты опреелени  xapakтepиcтик исключаетс , оскольку изменение напр женности роизводитс  после установлени  в бразце статического магнитного сосо ни  и измер ютс  приращени  .индукии в образце, соответствующие переоду от одного статического состо и  в другое. При этом врем  испитаНИЯ данного образца получаетс  минимальным по сравнению с другими методами со ступенчато-измен ющимс  намагничивающим полем. Врем  промагничивани  образца зависит от его толщины и пропорционально магнитной проницаемости и электропроводности материала: ta k д 6 а , где ta - врем  промагничивани  образца; коэффициент пропорциональности; магнитна  проницаемость мате риала образца; удельна  электропроводность материала; толщина образца. Лл  данного образца врем  промагничивани  определ етс  магнитной проницаемостью , котора  характеризует наклон зависимости магнитной индукции образца от напр ); енности намагничивающего пол  В f(H) к оси Н. I Следовательно,если устанаиливать амплитуду ступеней намагничигмощего пол  в обратно пропорциональной зависимости от вpet 1 ни промагничивэни , которое равно длительности импульсов ЭДС, то можно получить достаточно бол шое число измеренных точек зависимости В f(H) на крутых участках при достаточно больших приращени х маг пологих участках нитной индукции на и, тем самым, повысить точность определени  характеристик. Способ осуществл етс  следующим об разом. При пропускании тока по намагничивеющей обмотке 3 от источника 1 тока через переключатель 2 в намагничиваю щей обмотке 3 создаетс  магнитное поле, которое намагничивает испытуемый образец k. Напр женность этого пол  однозначно определ етс  значение тока в намагничивающей обмотке 3. В момент поступлени  сигнала переключени  с выхода блока 9 сравнени  в пере ключателе 2 происходит скачкообразное изменение тока, вызывающее изменение напр женности намагничивающего пол . Величина .изменени  тока устанавливает с  в переключателе 2 в пределах от (1/3 - 1/5) (1/15 - 1720) 1 в зависимости от кода на ёыходе преоб разовател  10 интервала времени в код значение тока, соответству ощее максимальной напр женности намагничивающего пол , котора  необходима дл  испытани  данного класса материалов. При изменении напр женности намагничивающего пол  испытуемый образец k перемагничиваетс , его магнитный поток Ф измен етс , и в измерительной обмотке 5 индуктируетс  импульс ЭДС, длительность которого равна времени изменени  магнитного потока ф , дФ , dB - dt - at где k pпосто нна  измерительной обмотки 5; В - индукци  в образце k. Этот импульс усиливаетс  усилителем 8 и поступает на блок 9 сравнени , в котором вырабатываетс  сигнал переключени  в момент, когда напр  : ение на выходе усилител  8 становитс  равным нулевому уровню. Сигнал переключени , поступа  на управл ющий вход переключател  2, определ ет момент следующего изменени  тока в переключателе 2. Этот сигнал поступает также на преобразователь 10 интервала времени в код, в котором формируетс  код, соответствующий интервалу между двум  соседними сигналами переключател . В соответствии с этим кодом в переключателе 2 устанавливаетс  величина приращени  дл  следующего изменени  тока так, что меньшим интервалом времени соответствуют большие приращени  тока и наоборот, т.е. в обратно пропорциоHanbHoil зависимости от интервала времени . При поступлении сигнала переключени  с выхода блока 9 сравнени  в переключателе 2 происходит следующее изменение тока. Таким образом, формируетс  ступенчато-измен ющеес  намагничивающее поле при намагничивании испытуемого образца k на каждой ступени в течение времени изменени  магнитного потока образца, с амплитудой напр женности пол  каждой следующей ступени, наход щейс  в обратно пропорциональной зависимости от длительности намагничивани  образца на предьщуще.й ступени . Импульсы ЭДС с измерительной обмотки 5 интегрируютс  интегратором 6. Напр жение на выходе интегратора 6 после интегрировани  каждого импульса ЭДС увеличиваетс  пропорционально приращению магнитной индукции д8 в испытуемом образце , вызванного соот9 92 ветствующим изменением напр женности намагничивающего пол , k(B -л J , n.Vнапр жение на выходе интегратора 6 после интегрировани  п-го и (п+1)-г импульсов ЭДС соответственно; 1Сц - посто нна  интегратора 6 f.., - длительность (п+1)-го импульса, ЭДС е, )И , В tt - индукци  в образце k, Напр жение с выхода интегратора 6 поступает на регистратор 7, куда одно временно поступает напр жение от исто ника 1 тока, пропорциональное напр женности намагничивающего пол . В регистраторе 7 зафиксируетс  зависимость магнитной индукции в испытуемом образце от напр женности намагничивающего пол . Эта зависимость и.  вл етс  статической характеристикой мате риала образца t. Использование предлагаемого технического решени  дл  определени  статических магнитных характеристик мате риалов обеспечивает по сравнению с известными повышение точности определени  характеристик за счет исключени  вли ни  вихревых токов на результаты измерени , а также повышение производительности определени  характеристик за счет сокращени  времени испытаний. В частности, по сравнению с образцом лучшей техники обеспечиваетс  повышение точности не менее,, чем в 2 раза, и производительности не менее, чем в 5 раз. формула изобретени  1. Способ определени  статических магнитных характеристик материала путем намагничивани  образца ступенчато-измен ющимс  магнитным полем и измерени  приращений магнитного по8 тока образца, отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности измерений, намагничивание образца на каждой ступени осуществл ют в течение времени изменени  магнитного потбка образца, а амплитуду напр женности пол  каждой последующей ступени устанавливают в обратно пропорциональной зависимости от длительности намагничивани  образца на предыдущеи ступени. 2. Устройство дл  определени  статических магнитных характеристик ма- териала, содержащее последовательно соединенные источник тока, переключатель и намагничивающую обмотку и последовательно соединенные измерительную обмотку, интегратор и регистратор , отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений , оно снабжено последовательно соединенными с измерительной обмоткой усилителем,блоком сравнени  и преобразователем интервала времени в код, выход которого подключен к одному из управл ющих входов переключател , второй управл ющий вход которого соединен с выходом блока сравнени , а второй вход регистратора - с вторым выходом источникам тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе Г.1. Кифер Н.И. Испытани  ферромагнитных материалов. М., Энерги , 1969, с. 138-139, 163-16. 2. Зорин Д.И., Новопашенный Г.Н., Шрамков Е.Г. Пути автоматизации измерительных устройств дл  определени  магнитных характеристик ферромагнит- ных материалов. - Труды метролопческих институтов СССР. 19б7, вып. 95(155),с-.; 163-171. З: Capptuller Horst. VoIIautoraatisches Magaetwerkstoff-Prufgeriit mit Analog - Digital - Wandlerti . , Leitschri t Шг Instrurnentenkimde, /0, 1962, HIT, 279-282.
i; г

Claims (2)

  1. Формула изобретения
    1. Способ определения статических магнитных характеристик материала путем намагничивания образца сту.пен- 45 чато-изменяющимся магнитным полем \И .·, измерения приращений магнитного по тока образца, отличающийс я тем, что, с целью повышения точности измерений, намагничивание образца на каждой ступени осуществляют в течение времени изменения магнитного потока образца, а амплитуду напряженности поля каждой последующей ступени устанавливают в обратно пропорциональной зависимости от длительности намагничивания образца на предыдущей ступени.
  2. 2. Устройство для определения статических магнитных характеристик материала, содержащее последовательно соединенные источник тока, переключатель и намагничивающую обмотку и последовательно соединенные измерительную обмотку, интегратор и регистратор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными с измерительной обмоткой усилителем,блоком сравнения и преобразователем интервала времени в код, выход которого подключен к одному из управляющих входов переключателя, второй управляющий вход которого соединен с выходом блока сравнения, а второй вход регистратора - с вторым выходом истрчникаа тока.
SU802958108A 1980-07-18 1980-07-18 Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени SU920598A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802958108A SU920598A1 (ru) 1980-07-18 1980-07-18 Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802958108A SU920598A1 (ru) 1980-07-18 1980-07-18 Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU920598A1 true SU920598A1 (ru) 1982-04-15

Family

ID=20908891

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802958108A SU920598A1 (ru) 1980-07-18 1980-07-18 Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU920598A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4647856A (en) Method and apparatus for determining mechanical properties of articles by pulse magnetic methods
SU920598A1 (ru) Способ определени статических магнитных характеристик материала и устройство дл его осуществлени
US3904956A (en) Alternating force magnetometer
SU1023264A1 (ru) Устройство дл определени статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов
SU1168879A1 (ru) Устройство дл измерени статических магнитных параметров ферромагнитных материалов
SU705396A1 (ru) Устройство дл определени магнитных свойств образцов магнитом гких материалов
SU920591A1 (ru) Способ измерени остаточных магнитных моментов ферромагнитных образцов разомкнутой формы /его варианты/
SU1112328A1 (ru) Устройство дл определени магнитных характеристик ферромагнитных материалов
RU2186381C1 (ru) Устройство для измерения коэрцитивной силы магнитных материалов
SU773543A1 (ru) Способ измерени коэрцитивной силы
SU1504586A1 (ru) Способ контрол механических свойств изделий из ферромагнитных материалов
SU1114938A1 (ru) Способ измерени механических напр жений в ферромагнитных объектах
SU822097A1 (ru) Способ определени параметровфЕРРОМАгНиТНыХ МАТЕРиАлОВ
SU934353A1 (ru) Способ магнитошумовой структуроскопии
SU996927A1 (ru) Устройство дл контрол механических свойств стальных изделий
SU708795A1 (ru) Способ определени механических свойств изделий из ферромагнитных материалов
SU737897A1 (ru) Способ измерени коэрцитивной силы цилиндрических тонких магнитных пленок
SU1702285A1 (ru) Устройство дл неразрушающего контрол качества термообработки
SU892388A1 (ru) Способ измерени коэрцитивной силы
SU1182449A1 (ru) Способ измерени коэрцитивной силы
SU1272210A1 (ru) Способ контрол глубины упрочненного сло ферромагнитных изделий и устройство дл его осуществлени
SU1566278A1 (ru) Способ контрол напр женного состо ни ферромагнитных изделий
SU1026101A1 (ru) Способ контрол сердечников дл накопительных магнитных усилителей
SU1368765A1 (ru) Способ контрол физико-механических свойств ферромагнитных изделий и устройство дл его осуществлени
SU1504585A1 (ru) Устройство дл контрол механических свойств ферромагнитных изделий