SU974314A1

SU974314A1 - Hard magnetic material specimen testing method

Info

Publication number: SU974314A1
Application number: SU813293093A
Authority: SU
Inventors: Роберт Владимирович Спиридонов; Григорий Калистратович Ягола
Original assignee: Предприятие П/Я М-5174
Priority date: 1981-05-27
Filing date: 1981-05-27
Publication date: 1982-11-15

Description

(5А) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ОБРАЗЦОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ (5A) METHOD FOR TESTING SAMPLES OF MAGNETIC HARDS

1 Изобретение относитс к магнитным измерени м и может быть использовано дл определени магнитных параметров образцов магнитотвердых материалов .1 The invention relates to magnetic measurements and can be used to determine the magnetic parameters of samples of hard magnetic materials.

Известен способ испытани образцов магнитотвердых материалов, в котором испытуемый размагниченный образец , замкнутый магнитопроводом, подвергают действию посто нного .намагничивающего пол напр женностью Н, обеспечивающего намагничивание до насыщени , затем перемагничивают посто нным магнитным полем напр женностью Н, в противоположном направлении , и по результатам измерени изменений магнитной индукции при изменени х напр женности магнитного пол от Нц, до Н, 11, Hj и так далее определ ют магнитные параметры образца магнитотвердого материала 1 J.A known method for testing samples of magnetically hard materials, in which the test demagnetized sample, closed by a magnetic circuit, is subjected to a constant magnetic field of H intensity, which provides magnetization to saturation, then peremagnetized by a constant magnetic field of H intensity, in the opposite direction, and according to the results of measurement changes in magnetic induction with changes in the magnetic field intensity from Hz to H, 11, Hj and so on determine the magnetic parameters of the sample of magnetic flux dogo material 1 J.

Однако производительность этого способа низка и его невозможно использовать дл испытани образцов МАТЕРИАЛОВHowever, the performance of this method is low and it cannot be used to test samples of MATERIALS

магкитотвердых материалов с коэрци- , тивной силой более кА/м, например материалов на основе сплавов кобальта с редкоземельными металлами, так как при этом не может быть обеспечена требуема напр женность посто нного магнитного пол , обеспечивающа намагничивание испытуемого образца до насыщени и полное перемагничивание его в противоположном направлении .solid materials with a coercive force of more than kA / m, such as materials based on cobalt alloys with rare-earth metals, since this cannot provide the required strength of a constant magnetic field that provides magnetization of the test sample to saturation and complete magnetization of it in opposite direction.

Известен также способ испытаний образцов магнитотвердых материалов, в котором испытуемый образец помещают в магнитопровод, который вместе с образцом образует замкнутую магнитную цепь, остаточную индукцию в образце создают импульсом тока разр да батареи конденсаторов на маловитковую. обмотку, размещенную на образце, а магнитную индукцию измер ют вторичным прибором при одновременном пропускании импульса тока разр да конденсаторной батареи через маловитко3 s 8yfo обмотку и изменении направлени размагничивающего тока в дополнительной обмотке, питаемой регулируемым источником тока и размещенной на магнитопроводе 21. Однако производительность известного способа недостаточно высока и его невозможно использовать дл образцов магнитотвердых материалов с коэрцитивной силой более 1400 кА/м, так как при этом не может быть обес чено перемагничивание образца до насыщени в противоположном направлении . Цель изобретени - повышение прои водительности. Цель достигаетс тем, что в способе испытани образцов магнитотвердых материалов путем воздействи на образец, замкнутый магнитопроводом , посто нного и импульсного магнитных полей, размагничивают образец посто нным магнитным полем, затем измер ют магнитную индукцию при воздействии на образец импульсного магнитного пол в направлении, первоначальной намагниченности. На фиг. 1 представлена крива размагничивани образца магнитотвердого материала; на фиг . 2 схема установки, реализующей данный способ. Принцип действи данного способа заключаетс в следующем. Точка Р (фиг. 1) характеризует значение магнитной индукции и напр женности размагничивающего пол в намагниченном до насыщени образце. После замыкани образца магнитопроводом магнитна индукци измен етс на величину разности между значе ни ми магнитной индукции в точках Р и Q, а после воздействи на образец импульсного магнитного пол в направлении его намагниченности изменение магнитной индукции соответствует разности значений магнитной индукции в точках Q и S.Магнитна индукци .в точке Р в сумме с ра ностью значений магнитной индукции точках Р и Q и в точках Q и S определ ет , таким образом, остаточную индукцию Вр образца магнитотвердого материала. После создани размагничивающего пол напр женностью Н магнитна индукци соответствует ее значению S точке Т, а после воздействи импульсного магнитного пол в направлении первоначальной намагниченности образца изменение магнитной индукции лВ соответствует разности магнитных индукций в точках Т и S, что позвол ет определить магнитную индукцию В в точке Т с помощью формулы В Вр- дВ. Аналогичным образом определ ют значение магнитной индукции при напр женности размагничивающего пол и так далее до определени всех значений магнитной индукции, необходимых дл определени магнитных параметров юбразца магнитотвердого материала. Дл обеспечени получени фактических значений магнитных параметров образца магнитотвердого материала амплитуда напр женности импульсного магнитного пол должна не менее, чем в 2,5 раза превышать максимальную напр женность посто нного размагничивающего пол . При Невыполнении этого услови могут получатьс заниженные значени магнитных параметров, прежде всего остаточной индукции и удельной магнитной энергии образца магнитотвердого материала. Устройство дл испытани образцов магнитотвердых материалов содержит электромагнит с магнитопроводом из электротехнической стали, один из полюсных наконечников которого может перемещатьс вдоль оси с помощью штурвала 1 (фиг. 2). Электромагнит имеет четыре намагничивающих обмотки , две из которых 2 подсоединены к регулируемому источнику 3 посто нного тока, а две других 4 - к источнику 5 импульсного тока. Испытуемый образец намагничиваетс в импульсном соленоиде, обеспечивающем намагничивание до насыщени . С помощью веберметра 6 и измерительной обмотки 7 измер ют магнитную индукцию В испытуемого образца 8, а затем изменение магнитной индукции БС, после закреплени образца в межполюсном зазоре электромагнита, после чего измер ют изменение магнитной индукции В после воздействи на образец импульсного магнитного пол в направлении его намагниченности и определ ют остаточную индукцию образца Вг, как сумму полученных значений В,, В и В 5Э Затем испытани образца производ т в следующем пор дке. Включением источника 3 посто нного тока устанав ливают в межполюсном зазоре электромагнкта напр женность размагничивающего пол Н, контролиру напр женность магнитного пол с помощью преобразовател 9 измерителем 10 нап р женности магнитного пол . С помощью веберметра 6 и измерительной обмотки 7 измер ют изкенение магнитной индукции йВ после отключени источни ка посто нного тока и воздействи на образец импульсного магнитного пол от источника импульсного тока таким образом, чтобы направление импульсного магнитного пол было таким же, как и при определении остаточной индукции, т.е. совпадало с направлением первоначальной намагниченности образца. По разности ВрИ дВ определ ют значение магнитной индукции B/J , соответствующее напр женности Н размагничивающего пол . После этого с помощью источника 3 посто нного тока устанавливан т в межполюсном зазоре напр женность размагничивающего пол Н и аналогичным образом определ ют соответ-. ствующую этому значению напр женности размагничивающего пол магнитную индукцию В2И так далее до определени магнитных параметров образца во всем необходимом интервале напр женностей размагничивающего пол . Применение импульсного магнитного пол одного направлени , совпадающег 6 с направлением первоначальной намагниченности образца, позвол ет в 2-k раза уменьшить напр женность им;;ульсного магнитного пол , что обеспечивает возможность применени данного способа дл испытаний образцов с коэрцитивной силой более lAOO кА/м, т.е. дл испытаний образцов магнитотвердых материалов на основе сплавов кобальта с редкоземельными металлами , при одновременном повышении производительности испытаний. Формула . изобретени Способ испытани образцов магнитотвердых материалов путем воздействи на образец, замкнутый магнитопроводом , посто нного и импульсного магнитных полей, отличающийс тем, что, с целью повышени производительности испытани , размагничивают образец посто нным ма1- нитным полем, затем измер ют магнитную индукцию при воздействии на образец импульсного магнитного пол в направлении первоначальной намагниченности . Источ|ники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Электрические измерени .Под ред. Е. Г. Шрамкова. М., Высша школа, 1972, с. 330-392. 2.Авторское свидетельство СССР № 168387, кл. G 01 R 33/12, 1965.There is also known a method for testing samples of hard magnetic materials in which the test sample is placed in a magnetic circuit, which together with the sample forms a closed magnetic circuit, and residual induction in the sample is created by a current pulse of a small capacitor battery. the winding is placed on the sample, and the magnetic induction is measured by the secondary device while simultaneously passing a discharge current of a capacitor battery through a small turn of the s 8yfo winding and changing the direction of the demagnetizing current in the additional winding fed by an adjustable current source and placed on the magnetic core 21. However, the performance of a known method is not high enough and cannot be used for samples of hard magnetic materials with a coercive force of more than 1400 kA / m, since there can be no remagnetization of the sample to saturation in the opposite direction is provided. The purpose of the invention is to increase productivity. The goal is achieved by the fact that in the method of testing samples of hard magnetic materials by acting on a sample, closed by a magnetic circuit, constant and pulsed magnetic fields, the sample is demagnetized by a constant magnetic field, then the magnetic induction is measured when the sample is subjected to a pulsed magnetic field in the direction of the initial magnetization . FIG. 1 shows the demagnetization curve of a sample of a hard magnetic material; in fig. 2 installation scheme that implements this method. The principle of this method is as follows. Point P (Fig. 1) characterizes the value of the magnetic induction and the strength of the demagnetizing field in the sample magnetized to saturation. After the sample is closed by the magnetic conductor, the magnetic induction changes by the difference between the magnetic induction values at points P and Q, and after the pulsed magnetic field is applied to the sample in the direction of its magnetization, the change in magnetic induction corresponds to the difference of magnetic induction values at the points Q and S. Magnetic the induction at point P in the sum with the difference in the values of magnetic induction at points P and Q and at points Q and S thus determines the residual induction Bp of the sample of a hard magnetic material. After creating a demagnetizing field of H intensity, magnetic induction corresponds to its value S at point T, and after a pulsed magnetic field is applied in the direction of the sample’s initial magnetization, the change in magnetic induction ВV corresponds to the difference in magnetic inductions at points T and S, which allows determining magnetic induction B at T with the help of the formula В Вр-дВ. In a similar way, the value of magnetic induction is determined at the intensity of the demagnetizing field, and so on, until all magnetic induction values necessary for determining the magnetic parameters of the earthing magnetic material are determined. To ensure that the actual values of the magnetic parameters of the sample of a magnetically hard material are obtained, the amplitude of the intensity of the pulsed magnetic field must not be less than 2.5 times the maximum intensity of the constant demagnetizing field. If this condition is not fulfilled, underestimated values of magnetic parameters can be obtained, especially the residual induction and specific magnetic energy of the sample of a hard magnetic material. A device for testing samples of hard magnetic materials contains an electromagnet with a magnetic conductor of electrical steel, one of the pole pieces of which can be moved along the axis with the help of the helm 1 (Fig. 2). The electromagnet has four magnetizing windings, two of which 2 are connected to an adjustable source of 3 direct current, and the other 4 to the source of 5 pulsed current. The test specimen is magnetized in a pulsed solenoid, which provides magnetization to saturation. Using a webermeter 6 and measuring winding 7, the magnetic induction B of the test sample 8 is measured, and then the BS magnetic induction change, after the sample is fixed in the interpolar gap of the electromagnet, and then the magnetic induction B change is measured in the direction of the pulsed magnetic field. magnetization and determine the residual induction of sample Br as the sum of the obtained values of B ,, B and B 5E. Then the sample is tested in the following order. By switching on the source of direct current 3, the intensity of the demagnetizing field H is set in the interpolar gap of the electromagnet, and the intensity of the magnetic field is controlled by means of the converter 9 by means of a meter 10 of the magnetic field strength. Using the webermeter 6 and the measuring winding 7, measure the intensity of the magnetic induction ВВ after disconnecting the source of direct current and subjecting the sample to a pulsed magnetic field from a source of pulsed current so that the direction of the pulsed magnetic field is the same as when determining the residual induction i.e. coincided with the direction of the initial magnetization of the sample. From the difference in DI dB, the value of the magnetic induction B / J is determined, corresponding to the intensity H of the demagnetizing field. After that, using a constant current source 3, the intensity of the demagnetizing field H is set in the interpolar gap, and the corresponding values are determined in a similar way. this value of the intensity of the demagnetizing field, the magnetic induction B2I and so on until the determination of the magnetic parameters of the sample in the entire necessary range of the strengths of the demagnetizing field. The use of a pulsed magnetic field of one direction, coinciding with 6 with the direction of the initial magnetization of the sample, allows a 2-k times reduction in the intensity of the pulsed magnetic field, which makes it possible to use this method for testing samples with a coercive force of more than lAOO kA / m, those. for testing samples of hard magnetic materials based on cobalt alloys with rare earth metals, while improving the performance of the test. Formula. The method of testing samples of hard magnetic materials by acting on a sample closed by a magnetic circuit, a constant and pulsed magnetic field, characterized in that, in order to increase the test performance, the sample is demagnetized by a constant magnetic field, then the magnetic induction is measured when the sample is exposed to pulsed magnetic field in the direction of the initial magnetization. Sources of information taken into account in the examination 1. Electric measurements. Ed. E. G. Shramkova. M., Higher School, 1972, p. 330-392. 2. USSR author's certificate number 168387, cl. G 01 R 33/12, 1965.

HiHi

/У2/ U2

ипun

Claims

Formula inventions

A method for testing samples of magnetically hard materials by exposing a sample closed by a magnetic circuit to constant and pulsed magnetic fields, characterized in that, in order to increase the test performance, the sample is demagnetized by a constant magnetic field, then the magnetic induction is measured when the sample is subjected to a pulsed magnetic field in the direction initial magnetization.