Устройство для измерения параметров эффекта баркгаузена

 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для исследования свойств ферромагнитных материалов и изделий, преимущественно, сложной геометрической формы. Введение в устройство для измерения параметров эффекта Баркгаузена высокочастотного генератора 7, аналогового ключа 8, измерителя 9 полного сопротивления, аналогового запоминающего блока 10, нелинейного элемента 11, детектора 12 и нуль-органа 13 повьшает точность измерения за счет уменьше 5ия влияния зазора между индукционным преобразователем и ферромагнитным образцом. 2 ил. S Фае.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (И) (51) 4 G 01 B 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3) (р Р с 1, l)3 ., 1 с.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3996528/24-21 (22) 23.12„85 (46) 30.04,87. Бюл, ¹- 16 (71) Муромский филиал Владимирского политехнического института и Устиновский механический институт (72) А. А. Штин и А. И. Соколик (53) 621.317,44(088,8) (56) Патент ГДР ¹ 71635 кл. 0 01 И 27/86, 1970.

Селезнев Ю. B. и др. Методы и устройства для контроля магнитных свойств малых объемов ферромагнетиков, — Омск, ОмПИ, 1979, с, 13-19, 83 — 85, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЗФФЕКТА БАРКГАУЗЕНА (57) Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для исследования свойств ферромагнитных материалов и изделий, преимущественно, сложной геометрической формы, Введение в устройство для измерения параметров эффекта Баркгаузена высокочастотного генератора 7, аналогового ключа 8, измерителя 9 полного сопротивления, аналогового запоминающего блока 10, нелинейного эле— мента 11, детектора 12 и нуль-органа

13 повьппает точность измерения за счет уменьшения влияния зазора между индукционным преобразователем и ферромагнитным образцом, 2 ил, 1307407 2

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для исследования свойств ферромагнитных материалов и изделий, особенно сложной геометрической фармг»„

Целью изобретения является повышение точности измерения зя счет уменьшения влияния зазора между индукционным преобразователем и ферромягнит— ным образцом.

На фиг ° 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие принцип его работы.

Устройство для измерения парамет— ров эффекта Баркгаузена (фиг. 1) со держит последовательно соединенные генератор перемягничивающего така усилитель мощности 2, индукционный преобразователь 3 для регистрации шумов Баркгаузена, усилитель 4 и блок

5 регистрации, интегратор 6, последовательно соединенные высокочастотный генератор 7, аналоговый ключ 8, измеритель полного сопротивления 9, ана— логовый запоминающий блок 10 и нелинейный элемент 11, я также последовательно соединенный детектор 12 и нуль— орган 13. Интегратор 6 включен между обмоткой 14 обратной связи преобразователя 3 и вторым входам усилителя мощности 2. Выход аналогового ключа

8 и вход измерителя полного сопротивления 9 соединены с измерительной обмоткой 15 преобразователя 3. Выход нелинейного элемента 11 подключен к управляющему входу усилителя 4, вы— хад которого соединен со входом де— тектора 12. Выход нуль-органа 13 подключен к управляющему входу аналого— вага ключа 8. Преобразователь 3 содержит также намагничивяющую обмотку !

6 и магнитопровод 17, Генератор 1, усилитель 2 и интегратор 6 с обмоткой

14 образуют намагничивающий блок 18.

Работа устройства с учетом временных диаграмм (фиг. 2).

55

Так генератора 1, пропорциональный сигналу U усиливается усилителем 2 и, протекая по обмотке 16 индукционного преобразователя 3, создает магнитный поток, который замыкается па магнитопроводу 17 преобразователя 3 и ферромагнитному образцу 19.

Для поддержания заданного закона изменения индукции устройство имеет обратную связь, реализованную с помощью дополнительной обмотки 14 преобразователя 3 и интегратора 6. В изме5

f0 !

45 рительной обмотке 15 индуцируется

ЭДС шумов Бяркгяузена (сиг нал П ня фиг. 2), которая усиливается затем усилителем 4.

Влияние зазора ня величину ЭДС шумов Баркгаузена (ШБ) корректирует— ся следующим образом, Так высокочастотного г енератара 7, протекая по обмотке 15 преобразавате— ля 3, создает переменное поле, Частоту генератора 7 выбирают в диапазоне

800-1000 кГц. В этом случае можно считать, что вносимое сопротивление обмотки 15 зависит только от зазора между преобразователем 3 и ферромагнитным образцом 19. Выходной сигнал измерителя полного сопротивления 9 фиксируется блоком !О и поступает на вход нелинейного элемента ll выходной сигнал которого управляет коэффициентом усиления усилителя 4 и тем самым компенсирует влияние зазора.

Характеристика нелинейного элемента

ll позволяет линеаризавать зависимость ЭДС ПБ от зазора и строится с учетом нелинейной связи между зазорам и вносимым сопротивлением обмотки 15 преобразователя 3, Независимость условий перемагничивяния от высокочастотного сигнала обусловлена в устройстве разделением

ЭДС ИБ и сигнала генератора 7 ва времени, Детектор 1? выделяет огибающую

ЭДС ПБ (сигнал U на фиг ° 2), которая преобразуется нуль-органом 13 в прямоугольный сигнал (11+ на фиг, 2), Выходной сигнал нуль †органа 13 управляет работой аналогового ключа 8, При ненулевом сигнале 1; ключ 8 ат— ключает генератор 7 ат преобразователя 3, а при отсутствии U пропускает высокочастотный сигнал генератора 7 на преобразователь 3 (сигнал 1к на фиг, 2). Поскольку верхняя частота полосы прапускания усилителя 4 абыч— на не превышает ЗОС кГц, высакочас— тотный сигнал генератора 7 не проходит на вход детектора 12 и не влияет на работу аналогового ключа 8, Таким образом, периодическое подключение генератора 7 позволяет осуществлять подстройку усилителя 4. При этом выходное напряжение блока 10 астается постоянным в течение полупериада перемагничивяния . Эта позволяет практически полностью исключить влияние нестабильности зазора ня результат измерения ЭДС ИБ.

3 1307407 4

Формула изобретения полного сопротивления, аналоговый зл— поминлющий блок и нелинейный элемент, а также последовательно соединенные детектор и нуль-орган, выход которого подключен к упрлвляющему входу аналогового ключа, причем вход измерителя полного сопротивления соединен также с измерительным выходом индукционного преобразователя, а вход детектора подключен к входу блока регистрации и к выходу усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом нелинейного элемента, Устройство для измерения параметров эффекта Баркгаузена, содержащее последовательно соединенные генератор 5 перемагничивающего тока, усилитель мощности, индукционный преобразователь, усилитель, а также блок регистрации, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности изме- 1р рения, в него введены последователь— но соединенные высокочастотный генератор, аналоговый ключ, измеритель

Составитель С. Шумилишская

Техред Л.Олейник

Редактор Н, Горват

Корректор М. Демчик

Заказ 1629/46

Тираж 731

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раущская наб., д, 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. PpopKTèàÿ, 4