Способ контроля сердечников для магнитных усилителей
Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля витых сердечников из пермаллоевых сплавов, используемых для изготовления магнитных усилителей. Цель изобретения - повышение достоверности идентификации сердечников по магнитнь1М параметрам достигается введением новой совокупности операций контроля, обеспечивающей измерение максимальной магнитной проницаемости и статической коэрцитивной силы сердечника. Измерения проводят в 3-х последовагтельных циклах. В каждом цикле сердечник предварительно намагничивают до насьш1ения, а затем перемагничивают переменным магнитным полем. В 1-м цикле амплитуда перематничивающего поля равна максимальному значению коэрцитивной силы для материала сердечника, во 2-м - амплитуда в е раз больше . (е 2,718...), в 3-м среднее значение амплитуды перемагничивающего поля равно разности средних значений ЭДС, измеренных в 1-м и 2-м циклах. По разности средних значений ЭДС в этих циклах определяют величину максимальной магнитной проницаемости сердечника , по величине амплитуды магнитного поля в 3-м цикле - статическую коэрцитив ную силу сердечника.i3 ил. (О ю N5 СО 4
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИН (SD G 01 B 33 12
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTGPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3710565/24- 21 (22) 16.03.84 (46) 07.04.86. Бюл. Ф 13 (72) С.К. Водеников (53) 621.317.44(088.8) (56) Селезнев Ю.В, Маслов Ю.Н., Рыжков Г.П. Автоматический контроль магнитных параметров. — М.: Высшая школа, 1971, с. 39.
Розенблат М.А. Магнитные элементы автоматики и вычислительной .техники. - M.: Наука, 1966, с. 112. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СЕРДЕЧНИКОВ
ДЛЯ МАГНИТНЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля витых сердечников из пермаллоевых сплавов, используемых для изготовления магнитных усилителей.
Цель изобретения — повышение достоверности идентификации сердечников по магнитным параметрам достигается введением новой совокупности опера„„SU„„1223174 A ций контроля, обеспечивающей измерение максимальной магнитной проницаемости и статической коэрцитивной силы сердечника. Измерения проводят в 3-х последовательных циклах. В каждом цикле сердечник предварительно намагничивают до насыщения, а затем перемагничивают переменным магнитным полем. В 1-м цикле .амплитуда перемагничивающего поля равна максимальному значению коэрцитивной силы для материала сердечника, во 2-м амплитуда в е раэ больше (е =
= 2,718...), в 3-м среднее значение амплитуды перемагничивающего поля равно разности средних значений ЭДС, измеренных в 1-м и 2-м циклах. По разности средних значений ЭДС в этих циклах определяют величину максимальной магнитной проницаемости сердечника, по величине амплитуды магнитного поля в 3-м цикле — статическую коэрцитивную силу сердечника.;3 ил.
Н(х)= Н,„ е /, (1) где Н(х) — поле на расстоянии Х от края ленты;
Н,„ — поле на краю ленты равное в данном случае Нан, .Π— эффективная глубина проникновения поля, вследствие чего перемагничивается только слой ленты глубиной dq(фиг.!), в которой амплитуда магнитного поля больше величины статической коэрцитивной силы сердечника. При этом в
1 1
Изобретение относится к магнитным измерениям.и предназначено для контроля витых сердечников пермаллоевых сплавов, используемых для изготовления магнитных усилителей.
Цель изобретения — повьйпение достоверности идентификации сердечников по магнитным параметрам.
Поставленная цель достигается тем, что вводится новая процедура контроля, обеспечивающая измерение и максимальной магнитной проницаемости, и статической коэрцитивной силы сердечника.
На фиг. 1 представлена кривая затухания амплитуды переменного магнитного поля при проникновении его от края ленты, толщиной d., к ее центру; на фиг. 2 — зависимость магнитной проницаемости и индукции от -величины постоянного магнитного поля; на фиг. 3 — режимы намагничивания в последовательных циклах.
Способ осуществляют следующим образом.
Предварительно намагничивают сердечник импульсом постоянного магнитного поля.
При намагничивании сердечника импульсом постоянного магнитного поля создаютея условия, при которых последующее перемагничивание переменным магнитным полем происходит только в том слое ленты сердечника, в котором амплитуда, затухающего вследствие поверхностного эффекта пере-. менного поля, превышает значение статической коэрцитивной силы сердечника.
При перемагничивании переменным магнитным полем с амплитудой Кси, равной максимально допустимому значению статической коэрцитивной силы материала сердечника, амплитуда его убывает по мере проникновения вглубь ленты по закону
223174 2 измерительной обмотке индуцируется
ЭДС со средним значением Кср(й»).
Формула (1) получена из формулы, описывающей классический поверхностный эффект (случай постоянной проницаемости) для условия, когда наблюдается сильный поверхностный эффект а,» 3
Во втором цикле вновь предварительно намагничивают сердечник импульсом постоянного тока,. перемагни чивание сердечника проводят амплитудой 1.Нси (на поверхности ленты). Амплитуда магнитного поля на расстоя" нии h от края ленты уменьшается в " раз, становится .равной Нси и далее продолжает убывать по тому же закону (1) до глубины йа, причем вследствие того, что Н(й4)= H(dg)= H справедливо равенство d<- =Д. j,-b".
Величина среднего значения ЭДС в измерительной обмотке Еср.(г р) определяется суммой средних значений
ЭДС Еср() — наводимой при перемаг 25 ничивании слоя толщиной о у обоих краев ленты и се (d g -Е) - наводимой при перемагничивании слоя ленты толщиной и -о. C учетом того, что d =.
= dg.r -о и поле в слоях этой величины. изменяется по одному закону и на одну величину Нс — Н4, справедливо равенство
6 cf (®) = Ьр(4а) — ср(д ) (2)
Величина среднего значения ЭДС с .(У). определяется соотношением
35 2Р .ср. (Й= 4 1 5М. — Вм.ср. (3) где — частота переменного поля; — число витков измерительной
40 . обмоткн; о . - толщина ленты;
В„, — среднее значение амплитуды индукции в слое ленты толщиной Я от края.
45 Для высоконикелевых пермаллоевых сплавов значение магнитной проницаемости в области постоянных полей от
Нсн (незначительно отличающейся от поля максимальной проницаемости) до
5р (Нся изменяется незначительно и может считаться постоянным (фиг. 2) °
Это позволяет найти B>, Вм,с р g,, к H (х) d х = накНрц (е-1). 55 Последнее соотношение и учет того, что 8 = - =-=— 2 Т Йу маркс. 122 20 где 8 - электропроводность материала, позволяет из соотношения 3 получить расчетную формулу для максимальной магнитной проницаемости — — — --) .ср (3 ) = 45 Нси(е-1) = K Е.ср. (8"), (4) где К вЂ” постоянный для данного типоразмера и материала сердечника ко— эффициент. В третьем цикле также сначала намагничивают сердечник импульсом постоянного тока, затем перемагничивают с амплитудой магнитного поля, 15 обеспечивающей наведение в измерительной обмотке ЭДС со средним значением, равным rÄ () =<- -ср (> ) - ср.(4) > очевидно амплитуда магнитного поля затухает до значения Нс на расстоянии о от края ленты, а значит справедливо соотношение. Нс= Низ е ° где Н„ь — амплитудное значение магнитНого поля а трет eM цикле перемагничивания. Пример. В качестве объекта измерений используют витые сердечники из ленты толщиной 0,08 мм сплава 79 НМ П класса с максимально допусти- 30 мой коэрцитивной силой Нсм = 0,02 Э. В дальнейшем сердечники группируются в пары и четверки для работы в реверсивных магнитных усилителях. Сердечники нам iгничивают до íà- 35 сыщения импульсом постоянного магнитного поля с амплитудой Ъ 2 Э, после чего перемагничивают магнитным полем с частотой f = 1000 Гц и амплитудным значением Нм„= Нсм -" 0,02 Э и измеря- 40 ют среднее значение ЭДС в измерительной обмотке Еср . Во втором цикле сердечники перемагничивают переменным магнитным полем с амплитудным значением Нц = 45 .= еНм„= 0,054 Э и измеряют среднее значение ЭДС в измерительной обмотке Еср г. В третьем цикле перемагничивают сердечники таким полем, что в изме- 50 рительной обмотке индуцируют ЭДС со средним значением, равным 8срг- 8 ср . Максимальная магнитная проницаемость рассчитывается по формуле (4) с учетом того, что входящие в фоРму- 55 лу величины имеют следующие значения: 6 = 1,6 х 10 ед. СГСМ (опреде-, Ф ляется экспериментально), d = 3174 4 0008 см, S = 0,127 см, Н „,= Я 0,02 Э и 1 = 10 Гц. При этом коэффициент К = 3,36 ° 10 В Коэрцитивная сила рассчитывается как Нс= Нм Зе Измерения проводят для партии сердечников, которые при контроле по известному способу, когда без предварительного намагничивания измеряют средние значения ЭДС в измерительной обмотке в полях 0,01; 0,05 и 0,1 Э, имеют различия в пределах погрешности способа и потому скомплектованы в один усилитель. Усилитель обладает большим уходом нуля после подачи управляющего сигнала и разностью уходов нуля после воздействия управляющих сигналов разных знаков. Контроль по предлагаемому способу позволяет выявить существенные различия в свойствах этих сердечников. Так найдены сердечники с одинаковым значением Н = 0,01957Э, но с разнымирцдпс(18300 и 204000 гс/Э), Отбор сердечников по принципу максимального совпадения свойств позволяет существенно улучшить параметры усилителя. Таким образом, использование способа контроля сердечников магнитных усилителей позволяет с большей достоверностью идентифицировать сердечники и приводит к существенному снижению гистерезиса магнитных усилителей, к улучшению их параметров. Формула и з о б р е т е н и я Способ контроля сердечников для магнитных усилителей, заключающийся в воздействии на сердечник переменным и постоянным магнитными полями с измерением средних значений ЭДС в измерительной обмотке и амплитуды перемагничивающего поля, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повьппения достоверности идентификации сердечников по магнитным параметрам, измерения проводят в трех последовательных циклах, каждый сердечник предварительно намагничивают до насьпцения импульсом постоянного тока, а затем перемагничивают переменным магнитным полем, в первом цикле перемагничивают амплитудой перемагничивающего поля, равной максимальному значению коэрцитивной силы для 1223174 еН „ нс Фию. 1 Составитель А. Дивеев Редактор Н. Бобкова Техред Н.Бонкало Корректор! . Решетник Заказ 1709/49 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП " Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мат«риала сердечника, во втором а пьяитудой перемагничивающего поля н е раз больше, (е = 2,718 ... — основание натурального логарифма), в третьем перемагничивают полем, обеспечивающим среднее значение ЭДС, равное разности средних значений ЭДС, измеренных в первом и втором циклах, по разно"ти средних значений ЭДС в первом и втором циклах определяют величину максимальной магнитной проницаемости сердечника, а по величине амплитуды магнитного паля в третьем цикле определяют статическую коэрцитивную силу сердечника.
