(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО НАМАГНИЧИВАНИЯ и КОНТРОЛЯ ИЗДЕЛИЙ из МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ
Изобретение относитс к приборостроению и может быть использовано дл измерени магнитных параметров образцов из магнитотвердых эластичн и неэластичных материалов, при производстве посто нных магнитов. Известно устройство дл импульсн го намагничивани магнитотвердых материалов, содержащее зар дный резистор , блок кондесаторов, зар дный и разр дный управл емые вентили транзисторный ключ, триггер управле ни , динистор, трансформатор, импульсную катушку и согласующие резисторы 1. Недостаток устройства - отсутств автоматического режима намагничивани . Наиболее близким по технической сущности к изобретению вл етс уст ройство, содержащее батарею конденсаторов , зар дный резистор, управл емый вентиль, электронный ключ. намагничивающую катушку, интегрирующий операционный усилитель,вход которого подключен к зар дному резистору , а выход - к пороговому устройству, причем выход последнего соединен с переходом управл ющий электрод - катод управл емого вентил и электронным ключом 2}. Недостатки устройства - малый срок службы,отсутствие автоматического режима намагничивани и контрол и недостаточна надежность- намагничивани . Это объ сн етс тем, что режим зар д-разр д конденсаторов, составл ющих батарею, протекает в импульсном режиме при больших начальных токах, что приводит к тому, что емкость импульсных конденсаторов непрерывно уменьшаетс , последнее требует их замены. Процесс намагничивани требует также стабильной величины импульсов дл различных магиитотвердых материалов определенного значени , при этом это значение в указанных устрой ствах не регулируетс и не контролируетс . Цель изобретени - повышение быст родействи и надежности устройства. Цель достигаетс тем, что в устройство , содержащее первую батарею конденсаторов, первый управл емый ключ, вход которого св зан с входами интегрирующего операционного усилител непосредственно и через зар дны резистор, а выход усилител подключе к первому входу порогового элемента управл емый вентиль, катод которого подключен к намагничивающей катушке а также измерительный блок, дополнительно введены втора батаре конденсаторов , второй управл емый ключ, входы которого подключены к выходам первого управл емого ключа и к соответствующим батаре м конденсаторов , а выход - к аноду управл емого вентил , подключенны.й к втором входу порогового элемента задатчик режима зар да батарей конденсаторов подключенный к его первому выходу регулируемый источник напр жени экспоненциальной формы с ограничение выход которого подключен к зар довом pfeзиcтopy, а также элемент задержки коммутационный блок,подключенные к выходу порогового элемента и последо вательно соединенные сигнальна катушка , блок согласующих элементов и блок сравнени , выход которого соеди нен с первым входом измерительного блока и вторым .входом задатчика режи ма зар да батарей конденсаторов,второй выход последнего св зан с вторым входом измерительного блока, третий выход - с вторым входом порогового элемента, выход элемента задержки подключен к управл ющему электроду управл емого вентил , выходы коммутационного блока - к управл ющим входам обоих управл емых ключей, а второй выход блока согласующих элементов соединен с вторым входом регу лируемого источника напр жени экспо ненциальной формы с ограничением. На фиг.1 представлена структурна схема устройства. Устройство содержит регулируемый источник 1 напр жени экспоненциальной формы с ограничением, зар дный резистор 2, первый управл емый ключ 3, первую батарею конденсаторов Д, управл емый вентиль 5, намаг-ничивающую катушку 6, интегрирующий операционный усилитель 7, пороговый элемент 8, элемент задержки 9, коммутационный блок 10, второй управл емый ключ 11, вторую батарею 12 конденсаторов , сигнальную катушку 13, блок И согласующих элементов, блок 15 сравнени , задатчик 16 режима зар да батарей конденсаторов сигнально-измерительный блок 17 и исследуемый образец 18. Устройство работает следующим образом . Контролируемый образец устанавливаетс между катушками 6 и 13. В задатчик-е 1б режима зар да батарей конденсаторов вводитс информаци о режиме зар да блока конденсаторов (врем и ток зар да ), сигнально-измерительный блок 17 фиксирует данный режим, при этом с выхода задатчика 16 подаетс сигнал, который управл ет регулируемым источником 1 напр жени , на выходе которого потенциал измен етс по закону U - е до расчетного, заданного значени напр жени , где 1 - зар дный ток; R - сопротивление зар дного резистора; t - врем ; Т RC - посто нна рремени зар да конденсаторов. Это обеспечивает основное условие работы устройства - поддержание зар дного тока первой и второй бата- . рей конденсаторов 4 и 12 посто нной величины (1т, const) в определенный задаваемый задатчиком 16 интервал времени. На фиг.2 показан график изменени напр жени на батарее k (12) конденсаторов дл обеспечени режима L const. Величина зар дного тока 13 регулируетс и зависит от начального значени напр жени Уидц выходе источника 1 напр жени и величины зар дного резистора 2. При этом зар д ный ток поступает от регулируемого источника 1 напр жени через резистор 2 и управл емый ключ 3 на батарею конденсаторов . Второй управл емый ключ 11 в этом случае подключен на вторую батарею конденсаторов 12 к управл емому вентилю 5 и находитс в этом состо нии до тех . пор пока не зар дитс батаре конденсаторов , так как коммутационный блок 10 попеременно включает первую 4 или вторую 12 батареи на зар д 5 через зар дный резистор 2 и первый управл емый ключ 3, или на разр д через второй управл емый ключ 11 и управл емый вентиль 5- 8 закрытом состо нии вентил 5 ток через катушку 6 не протекает. На операционный усилитель 7 поступает сигнал, снимаемый с зар дного резистора 2, а на его выходе формируетс сигнал, кото рый сравниваетс с опорным потенциалом порогового элемента 8. При этом с выходаинтегрирующего операционного усилител 7 снимаетс таюхе сигна измен ющийс по линейному закону ( так как на вход этого усилител подаетс потенциал посто нный величины в заданный интервал времени) и подаетс на вход задатчика 16 режима зар да батарей конденсаторов дл управлени регулируемым источником 1 напр жени экспоненциальной формы с ограничением дл обеспечени закона U R-IT B С задатчика 16 подаетс также опорный потенциал на второй вход по рогового элемента 8, величина которо го измен етс в зависимости от вели чины управл емого сигнала, поступающего с блока 15 сравнени -. Когда сигнал с выхода операционного усилител 7 достигает заданной величины, на выходе порогового элемента 8 по , вл етс импульс, который воздействует на коммутационный блок 10 и переключает первыУ1 и второй управл емые ключи 3 и 11 и через элемент задержки 9 открывае управл емый вентиль 5-,5 это врем происходит разр д батареи конденсаторов k через второй управл емый ключ 11, вентиль 5 на намагничивающую катушку 6. Причем в новом цикле батаре кон денсаторов 12 зар жаетс от регулир емого источника 1 через зар дный ре зистор 2 и первый управл емый ключ 3. При этом зар д второй батареи конденсаторов 12 начинаетс не с максимального значени напр жени , а с начального значени , задаваемог задатчиком 16. Так как при разр де первой батареи конденсаторов на намагничивающую катушку 6 в сигналь ной катушке 13 индуцируетс импульс который через блок согласующих элементов подаетс на блок 15 сравнени , с выхода которого управл ющий сигнал подаетс на задатчик 1б, 26 одновременно сигнал с блока 1 согласующих элементов подаетс на регулируемый источник 1 напр жени , который возвращает регулируемое напр жение в исходное состо ние дл зар да подключенной второй батареи 12 конденсаторов. При этом задатчик 16 вырабатывает сигнал опорного потенциал, подаваемого на вход порогового элемента 8, а сигнально-измерительный . блок 17 фиксирует амплитудное значение сигнала, поступающего с блока 15 сравнени , по величине которого 7)предел ют качество намаТничивани магнитотвердых материалов. На блок 15 сравнени подаетс опорный потенциал , который измен етс в зависимости от материала контролируемого издели . Таким образом в предлагаемом устройстве зар д первой и второй, батарей конденсаторов и 12 осуществл етс посто нной величиной тока, величина зар да конденсаторов стабилизируетс и поддерживаетс в процессе зар да посто нной, т.е. 1 const. Значение зар дного тока i , может регулироватьс задатчиком 16 режима зар да батарей конденсаторов в зависмости от магнитных свойств намагничиваемых материалов. Перва и втора батареи конденса торов 4 и 12 работают попеременно и не испытывают вли ни импульсного изменени тока в начальный момент при зар де, они работают в импульсном режиме только на зар д. При этом наблюдаетс однонаправленное воздействие механических сил на обкладки конденсаторов. Разр д происходит через определенные интервалы времени , потому что батареи работают попеременно , такой режим не способствует быстрому выходу конденсаторов из стро , так как исклю чены измен ющие направлени действующих сил, которые существуют в процессе зар д-разр д при посто нном повышенном напр жении источника и малой величине сопротивлений ограничительного резиствра. Все перечисленные меры повышают срок эксплуатации намагничивающего устройства. Величина импульса разр дного тока регулируетс и контролируетс с целью обеспечени автоматизации режима намагничивани . 7 контрол и надежности намагничивани Это обеспечиваетс тем, что в устройство введены регулируемый источник напр жени экспоненциальной фор мы с ограничением, дополнительный ключ, дополнительна батаре конден саторов, элемент задержки, коммутационный блок, сигналвна катушка, блок согласующих элементов, сравнивающее устройство, задатчик режим зар да батарей конденсаторов и сигнально-измерительный блок. Кроме того, введение сигнальной, одновитковой свободно перемещающейс катушки по намагничиваемому образцу и выполнение услови , обеспечивающего рассто ние этой катушки от намагничивающей во много раз большее, чем значение воздушного зазора между образцом и витками катушек, позв л ет также повысить качество контро л и намагничивани с обеспечением автоматического режима, что в свою очередь, способствует повышению надежности процесса.намагничивани , формула изобретени Устройство дл импульсного намаг ничивани и контрол изделий из маг тотвердых материалов, содержащее первую батарею конденсаторов, первы управл емый ключ, вход которого св зан с входами интегрирующего операционного усилител непосредственно и через зар дный резистор, а выход усилител подключен к первому входу порогового элемента, управл емый вентиль, катод которого подключен к намагничивающей катушке, а также измерительный блок, отличающее с тем,что,с целью повышени быстродействи и надежности устройства, в него дополнительно введены втора батаре конденсаторов, второй управл емый ключ, входы которого подключены к выходам первого управл емого ключа и к соответствующим батаре м конденсаторов, а выход к аноду управл емого вентил , подключенный к второму входу порогового элемента зЭдатчик режима зар да батарей конденсаторов, подключенный к его первому выходу регулируемый источник напр жени экспоненциальной формы с ограничением, выход которого подключен, х зар довому резистору ,а также элeмeнt задержки,коммутационный блок, подключенные к выходу порогового элемента и последовательно соединенные сигнальна катушка , блок согласующих элементов и блок сравнени , выход которого соединен с первым входом измерительного блока и вторым входом задатчика режима зар да батарей конденсаторов, второй выход последнего св зан с вторым входом измерительного блока, третий выход со вторым входом порогового элемента, выход элемента задержки подключен к управл ющему электроду управл емого вентил , выходы коммутационного блока - к управл ющим входам обоих управл емых ключей , а второй выход блока согласующих -элементов соединен с вторым входом регулируемого источника напр жени экспоненциальной фирмы с ограничением . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Андриевский Е.Л. Измерение параметров посто нных магнитов. Киев, Техника, 19772 .Авторское свидетельство СССР f , кл. G 01 R 33/12, 197.
опор.
Фиг. 1
Ifotp