Устройство для контроля коэффициента неоднородности частиц ферромагнитных порошков

 

Изобретение может быть использовано для оценки коэффициента неоднородности частиц ферромагнитных порошков в производстве магнитных лент. Цель изобретения - повьш1ение точности и производительности контроля . Устройство содержит генераторы 1 и 3 строб импульсрв и ступенчатого напряжения соответственно, ключ 2, усилитель 4 мощности с намагничивающими и измерительными обмотками 5 и 6 соответственно, интегратор 7, ; дифференциальный усилитель 12, двухг полупериодный выпрямитель 13 и фильтр 14 нижних частот. Введение в устройство триггера 8, блоков 9 и 10 выборки хранения, блока 11 вычитания, дифференциатора 15, компаратора 16 и счетчика импульсов 17 и образование новых связей между элементами устройства исключили необходимость в дополнительных вычислениях к графических построениях. Время процесса измерения обусловлено только быстродействием отдельных блоков устройства , 2 ил. i СЛ ю 4 sk .% Wl FL Од ;о фие.г

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН

„„SU„„241169

А1

@ц 4 G 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOlVIV СВИДЕЧ"ЕЛЬСТВУ фие. у

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTPM (21) 3829071/24-21 (22) 25.12.84 (46) 30.06.86. Бюл. У 24 (71) Владимирский политехнический институт (72) В.В.Крохин, А.Ю.Лапшин, А.К.Су" щев и О.Н.Хмарук (53) 621. 317. 44 (088. 8) (56) Вроблевский А.А., Корольков В.Г.

Мазо Я.А. и др. Физические основы магнитной звукозаписи. М.: Энергия, 1970, с. 424.

Авторское свидетельство СССР

В 864211, кл. G Ol R 33/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕОДНОРОДНОСТИ ЧАСТИЦ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ПОРОШКОВ (57) Изобретение может быть использовано для оценки коэффициента неоднородности частиц ферромагнитных порошков в производстве магнитных лент. Цель изобретения — повышение точности и производительности контроля. Устройство содержит генераторы

1 и 3 строб-импульсов и ступенчатого напряжения соответственно, ключ 2, усилитель-4 мощности с намагничивающими и измерительными обмотками 5 и 6 соответственно, интегратор 7, дифференциальный усилитель 12, двух-, полупериодный выпрямитель 13 и фильтр

14 нижних частот. Введение в устройство триггера 8, блоков 9 и 10 выборки хранения, блока ll вычитания, дифференциатора 15, компаратора 16 и счетчика импульсов 17 и образование новых связей между элементами устройства исключили необходимость в дополнительных вычислениях и графических построениях. Время процесса измерения обусловлено только быстродействием отдельных блоков устройства. 2 ил.

1241

Изобретение относится d определению свойств материалов с помощью методов магнитных измерениИ и может быть быть применено для оценки коэффициента неоднородности частиц ферромагнитных порошков в производстве магнитных лент.

Целью изобретения. является повышение точности и производительности контроля неоднородности частиц ферро- 10 магнитных порошков.

На фиг.l изображена функциональная схема устройства;. на фиг. 2 — эпюры сигналов в различных точках функциональной схемы. 15

Генератор 1 строб-импульсов (фиг. фиг.l) соединен последовательно с ключом 2, генератором 3 ступенчатого напряжения, усилителем 4 мощности и намагничивающими обмотками 5. Встреч- 2О но включенные измерительные обмотки 6 соединены с входом интегратора 7. Прямой и инверсный. выходы счет" ного триггера 8 подключены соответственно к управляющим входам первого 9 и второго 10 блоков выборки-хранения, сигнальные входы которых соединены с выходом интегратора 7, а, выходы подключены к входам блока II вычитания, состоящего из последовательно соединенных дифференциального усилителя 12 с коэффициентом усиления, равным единице, двухполупериодного выпрямителя 13 и фильтра 14 нижних частот. Выход блока 11 35 вычитания через дифференциатор )5 и компаратор 16 соединен с управляющим входом ключа 2. Выход ключа 2 соединен с входом счетного триггера 8 и входом счетчика импульсов 17. Вы- 4О ход счетчика импульсов 17, а также выход блока 11 вычитания и выход второго блока выборки-хранения 10 подключены к регистрирующему устрой.ству 18. 45

Устройство работает следующим образом.

Генератор 1 строб-импульсов выра" батывает однополярные импульсы с частотой Го (фыг.2<) которые черее еамкнутый ключ 2 поступают на генератор 3 ступенчатого напряжения, счет ный триггер 8 и счетчик импульсов 17.

С приходом каждого строб-импульса напряжение на выходе генератора 3 сту- 55 пенчатого напряжения возрастает на постоянную величину ф U, что приводит к образованию в намагничивающих об169 2 мотках 5 ступенчатого магнитного поля (фиг.2 Ь), изменяющегося за время

A t = I/f на постоянную величину д Н.

С измерительных обмоток 6 на вход

1 интегратора 7 поступает сигнал, про-. порциональный производной намагниченности образца, который после интегрирования подается на сигнальные входы первого 9 и второго 1О блоков выборки-хранения (фиг.2 5). Переключение режимов выборки и хранения в блоках

9 и 10 осуществляется с помощью счетного триггера .8 таким. образом, что» режиму выборки блока 9 соответствует режим хранения блока 10 и наоборот

1 фиг.2, б). Работа счетного триггера

8 управляется строб-импульсами с генератора I.

Сигналы с блоков 9 и 10 выборки хранения поступают на входы дифференциального усилителя 12 блока 11 вычитания, напряжение U4 на выходе которого пропорционально приращению намагниченности эа время gt или дифференциальной восприимчивости контролируемого образца вследствие постоянной величины приращения магнитного поля. В зависимости от значений на" гряжений Ц и 1140 на выходе блоков 9 и 10 выборки-хранения сигнал 04, поочередно принимает положительные и отрицательные значения (фиг.2е). С выхода дифференциального усилителя чй

12 разнополярный сигнал U4< поступает на вход двухполупериодного выпрямителя 13, который вьщеляет абсолютную величину. сигнала Ец (фиг .2ж) .

Полученный положительный переменный сигнал U4 подается на вход фильтра 14 нижних частот, который вьщеля" ет огибающую Ц ь сигнала Ц, пропорциональную мгновенному значению дифференциальной восприимчивости контролируемого образца . Напряжение UW через дифференциатор 15 поступает на компаратор 16. При достижении, максимального значения дифференциальной восприимчивости сигнал на выходе дифференциатора 15 становится равным нулю (фиг.21) и компаратор

16 формирует сигнал, размыкающий ключ 2. При этом строб-импульсы не проходят через ключ 2, напряжение на выходе генератора 3 и напряженность магнитного поля остаются постоянными, счетный триггер 8 и блоки 9 и 10 выборки хранения не меняют режимов работы. Напряжение Ц на выходе блоHo DH N» где а Н вЂ” постоянная величина приращения напряженности магнитного15 поля.

Таким образом, на регистрирующее устройство 18 со второго блока выбор.ки-хранения 10, блока ll вычитания.и счетчика импульсов 17 поступают сиг- 20 налы, пропорциональные намагниченности образца И» в магнитном поле Но, максимальной дифференциальной восприимчивости КДщ и напряженности магнитного поля Но. 2S

Из этих трех сигналов регистрирующее устройство формирует отношение

Ки Uso

) (Kg Пги ш ,30 где К, — максимальнаЯ дифференциаль

»»» ная восприимчивость;

К»», - восприимчивость при напряженности магнитного поля

Не»

O$ соответствующей максимальной дифферен- циальной восприимчивости, численно равное коэффициенту неоднородности. Справедливость этого равенства вытекает из следующих рассуждений. 40

Известно, что восприимчивость . равна

К =

Дифференциальная восприимчивость

dM дИ

Kg = —, - — — при пН 0 О.

1н «Ан

Напряжение на вьжоде интегратора определяется как 50

v, = к „ f п„м - к„м, с ЙИ где 11м=К» напряжение на выходе измерительной обмотки; коэффициенты пропор" циональности.

l „rl

К1 з 1241 ка 11 вычитания пропорционально максимальной дифференциальной восприимчивости Кк{,„, а напряжение Бло на вы- . .ходе второго блока выборки-хранения

10 пропорционально намагниченности образца М»„ в магнитном поле Но » соответствующем максимальной дифференциальной восприимчивости. Число стробимпульсов N, зарегистрированных счетчиков 17, пропорционально значению 10 напряженности магнитного поля

169 4

Напряжение на выходах блоков выборки-хранения соответственно равно

Ug = KM M (л)

U40 Км И (t ).

Напряжение на выходе блока вычитания определяется

Пл - Цо - Uy = Kg 6И.

4 И U 4

Тогда Кс{ = — -- = — — — ° Н

Иаксимальная дифференциальная восприимчивость равна

U4r " (Но)

К,1

Км.Ь Н где % (Но) — напряжение на выходе блока вычитания при

Но =ДН N;

N — - число строб-импульсов,. при котором КД максимальна.

Подставляя все выражения в формулу для определения коэффициента неоднородности, получаем

Км И» М„и,Kg аН

К((»ч Н„Kg(» 1 дН N Uqq (Не)

Iree M намагниченность при которой

Q максимальна.

Так .как Цр (Но) =. Q N то

Цло (Но)

Плс1 (Но)

Таким образом, коэффициент неоднородности прямо пропорционален значению напряжения с выхода блока 10 выборки-хранения и обратно пропррционален напряжению с выхода блока ll вычитания и количеству строб-импульсов N, При этом на точность определения значений р не влияют параметры измерительной обмотки и интегратора, так как отсутствует коэффициент

Км, характеризующий свойства данных блоков. Кроме того, обеспечив выпол,нение условия д Н =* const, удается

:существенно повысить точность измерения Я благодаря высокой точности определения Н о в отличие от измерения

Н индукционным методом, имеющим боль.шую погрешность измерения.

Отсутствие необходимости дополнительных вычислений и графических построений делает процесс измерения быстрым, обусловленным только быст 1241169

И а

Е

Иу

Ц10

"Ц е и13

Aq

Ж

As

3 (Рие, 2

Составитель В.Колачевская

Техред Л.Олейник Корректор М-лароши

Редактор М.Бандура

Заказ 3484/40 Тираж 728. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 родействием отдельных блоков устройства.

Схемная реализация блоков устрой-. ства может. быть следующей.

Компаратор 16 — (3), 233,244,253, ключ 2 - (4}, с. 50, счетчик 17 — на микросхемах К155ИЕ2 (5), с, 137, бло" . ки выборки-хранения, в простейшем случае содержат ключ, запоминающий >О конденсатор и повторитель напряжения..Формула иэ обретения

Устройство для KoHTpoJlB коэффици 15 ента неоднородности частиц ферромагнитных порошков, содержащее последовательно соединенные генератор стробймпульсов и ключ, последовательно соединенные генератор ступенчатого яа- 20 пряжения, усилитель мощности, намагничивающие обмотки, встречно включенные измерительные обмотки, а также интегратор и регистратор, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности измерений, в него введены триггер, два блока выборки-хранения, блок вычитания, дифференциатор, компаратор и счетчик импульсов, причем прямой и инверсный выходы триггера подключены соответственно к управляющим входам первого и второго блоков выборки-хранения, сигнальные входы которых соединены с выходом интегратора, а выходы подключены к входам блока вычитания, соединенного через дифференциатор и компаратор с управляющим входом ключа, выход которого соединен с входами триггера, генератора ступенчатого напряжения и счетчика импуль сов;при этом выход последнего, а так же выходы блока вычитания и второго блока выборки-хранения подключены к соответствующим входам регистратора, выход с измерительной обмотки сосоединен с входом интегратора.