Устройство для перемагничивания материалов

 

Изобретение касается исследования физико-механических свойств ферромагнитных материалов путем измерения их магнитных характеристик. Цель изобретения - повышение точности задания режима при длительном перемагничивании - достигается тем, что за счет введения новых блоков и связей автоматически задается такая форма тока в катушке перемагничивания, при которой скорость изменения магнитного поля и максимальная индукция магнитного поля соответствуют заданным значениям и практически не зависят от дрейфа нуля заданным значения интегратора. Устройство содержит измерительную катушку 1, сумматор 2, усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания, датчик 5 тока, интегратор 6, блок 7 слежения, блок 8 сравнения, коммутатор 9 и три источника опорного напряжения. За счет отрицательного обратной связи ток через катушку 4 перемагничивания регулируется таким образом, чтобы скорость изменения магнитной индукции в исследуемом сердечнике оставалась постоянной. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

Н НЮ

РЕСПУБЛИН (ц) G О) R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А 8ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 4401 70 7/24-21

1 (22) 04. 04. 88 (46) 15.05,90. Бюл. И- 18 (71) Центральное конструкторское бюро с опытным производством АН:БССР (72) В.Л. Цукерман, В.Л. Венгринович и Я.А. Олех (53) 621.317.44(088.8) (56) Сергеев В.Г., Нихин А.Я. Нагни" тоиэмерительные приборы и.установ" ки. М.: Энергоиэдат, 1982, с. 103. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ

МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение касается исследования физико-механических свойств ферромагнитных материалов путем измерения их,магнйтных характеристик. Цель изобретения — повышение точности задания режима при длительном перемагничивании — достигается тем, что за

„,80.„64 78 А1

2 счет введения новых блоков и связей автоматически задается такая форма тока в катушке перемагничивания, при которой скорость изменения магнитного поля и максимальная индукция магнитного поля соответствуют заданным значениям и практически не зависят от дрейфа нуля интегратора. Устройство содержит измерительную катушку

1, сумматор 2, усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания, датчик 5 тока,,интегратор 6, блок 7 слежения, блок 8 сравнения, коммутатор 9 и три источника опорного напряжения, 3а счет петли отрицательной обратной связи ток через катушку 4 перемагничивания регулируется таким образом, чтобы скорость изменения магнитной индукции в исследуемом сердечнике оставалась постоянной. 1 з.II, ф-лы, 3 ил.

3 15645

Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств ферромагнитных материалов путем измерения нх магнитных характеристик и мо« жет"быть использовано в системах магнитного неразрушающего контроля н измерения магнитных характеристик.

Цель изобретения - повышение точ" ности задания режима при длительном перемагннчивании, Поставленная цель достигается за.. счет введения новых блоков и связей, автоматически задается такая форма тока в катушке перемагничивания, при которой скорость изменения магнитного поля и максимальная индукция магнитного поля соответствуют заданным значениям и практически не зависят от дрейфа йуля интегратора, На фиг, 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — схема блока сравнения; на фиг. 3 — схема блока слежения.

Устройство содержит измерительную 25 катушку 1, сумматор 2, усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания, датчик 5 тока, интегратор 6, блок 7 слежения, блок 8 сравнения, коммутатор 9 и три источника 10-12 опорного напряжения, Первый вывод измерительной катушки 1 .соединен с общей шиной устройства, второй ее вывод подключен к первым входам интегратора 6 и сумматора 2, выход которого через последовательно соединенные усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания и датчик 5 тока соединен с общей ши, ной устройства. Первый вывод датчика 5 тока подключен к первому входу блока 8 сравнения, второй вход которого соединен с выходом блока 7 сле" жения, первый вход которого подключен к выходу интегратора 6. Второй 45 вход блока 7 слежения соединен с вы-. ходом блока 8 сравнения, первым вхо- дом коммутатора 9 и вторым входом интегратора 6. Выход коммутатора 9 подключен к второму входу суммато" ра 2. Третий вход блока 7 слежения и второй и третий входы коммутатора 9 подключены к выходам соответственно первого 10, второго 11 и третьего 12 источников опорного напряжения.

Блок 8 сравнения содержит два компаратора 13 и 14, два элемента 2И-НЕ

15 и 16 и RS-триггер 1.7, при этом инвертирующий вход первого компарато 78 4 ра 13 соединен с,инвертирующим входом второго компаратора 14 и с первым входом блока 8 сравнения, второй вход которого подключен к неинвертирующему входу первого компаратора 13, неинвертирующий вход второго компаратора 14 подключен к общей шине устройства. Прямые выходы первого 13 и второго 14 компараторов соединены соответственно с входами первого элемента 2И-НЕ 15, выход которого подключен к R-входу RS"òðèããåðà 17, выход которого соединен с выходом блока 8 сравкения. Инверсные выходы первого 13 и второго 14 компараторов подключены соответственно к входам второго элемента 2И-НЕ 16, выход которого соединен с 8-входом RS-триггера 17.

Блок 7 сравнения содержит регистр

18 последовательного приближения, два одновибратора 19 и 20, инвертор

21, три компаратора 22-24, два элемента И 25 и 26, коммутатор 27, цифроаналоговый преобразователь 28, четыре резистора 29-32, два источника 33 и

34 опорного напряжения.

Устройство работает следующим образом °

При включении устройства напряжение с выхода сумматора 2 поступает на вход усилителя 3 мощности, нагруженного на катушку 4 иеремагничивания.

Ток, протекающий в катушке 4 перемагничивания, наводит в измерительной катушке. 1 ЭДС, поступающую на вход сумматора 2. На второй вход сумматора 2 поступает с выхода коммутатора 9 опорное напряжение U, противоположном ное по фазе напряжении измерительной катушки. Напряжение- на выходе сумматора 2 продолжает увеличиваться, а следовательно, увеличивается и ток в катушке 4 перемагничиваиия. Этот процесс продолжается до момента, когда напряжение измерительной катушки 1 с учетом коэффициентов суммирования станет соответствующим опорному напряжению с выхода коммутатора 9. Далее система иэ сумматора 2 усилителя 3 мощности и катушек ) и 4 благодаря наличию отрицательной обратной связи будет поддерживать это соответствие, т.е. поддерживать неизменной величину ЭДС измерительной катушки 1, а сле-. довательно, и скорость изменения маг нитной индукции в сердечнике. Для поддержания постоянной скорости изменения магнитной индукции в сердечнике

15645

78 6 скачков Баркгаузена. В процессе контроля преобразовательно-перемагничнвающее устройство полюсными наконечниками устанавливается на иэделие, которое перемагничивается. Возникающие при этом скачки Баркгауэена восприни- маются регистрирукщей катушкой.

Предлагаемое устройство можно применять и в других случаях, например, для регистрации кривых намагничивания.

Таким образом, при использовании предлагаемого устройства повьппается точность контроля магнитных характеристик за счет стабилизации параметров перемагничивания контролируемого изделияе

Формула изобретения

1. Устройство для перемагничкнания материалов, содержащее последовательно соединенные сумматор, усили" тель мощности, катушку перемагничивания и датчик тока, второй вывод которого соединен с первым выводом измерительной катушки и общей шиной устройстна, и интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше" ния точности задания режима перемагничивания, оно снабжено блоком сравнения, блоком слежения, коммутатором и тремя источниками опорного напряжения, при этом второй вывод измерительной катушки подключен к первым входам интегратора и сумматора, первый вывод датчика тока соединен с первым входом блока сравнения, выход интегратора соединен с первым входом блока слежения, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, второму входу интегратора. и первому входу коммутатора, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход блока слежения подклю-. чен к второму входу блока сравнения, третий вход блока слежения и второй и третий входы коммутатора подключены соответственно к первому, второму и третьему источникам опорного напряжения, 2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок сравнения выполнен в виде двух компараторов, двух элементов 2И-НЕ и RS-триггера, при этом инвертирующий вход первого компаратора соединен с иннертирующим входом второго компаратора ток в катушке 1 перемагничивания нарастает по величине. Когда напряжение на датчике 5 тока достигнет величины напряжения, поступающего на блок

: 8 сравнения от блока 7 слежения, блок 8

5 сравнения переключит коммутатор 9. При этом меняется фаза выходного напряжения коммутатора U „„. Система из сумматора 2, усилителя 3 мощности и ка- 10 тушек 1 и 4 стремится получить скорость изменения магнитной индукции другого знака. При этом меняются на противоположные направления протекания токов в катушках, полярность выходных напряжений усилителя 3 мощности. При достижении величины напряжения на датчике 5 тока величины напряжения на втором входе блока 8 сравнения последний перебросится и 20 процесс повторится. Изменяя величину напряжения на втором входе блока 8 сравнения, можно менять величину мак" симального тока в катушке 4 перемагничивания, а следонательно, напряжен- 25 ность поля, создаваемого током катушки перемагничивания, и индукцию поля в сердечнике. Стабилизация величины индукции В в сердечнике осуществляется с помощью интегратора 6 и блока 7 30 слежения, На выходе интегратора 6 формируется пилообразное напряжение, соответствующее значению индукции В в сердечнике. В блоке 7 слежения оно сравнивается с заданным значением индукции В в виде опорного напряжения.

В момент перебрасывания блока 8 сравнения сравниваются выходное напряжение интегратора 6 с опорным напряжением и на выходе блока 7 слежения на- 40 пряжение меняется таким образом, чтобы сохранить в пределах заданного допуска указанное равенство, а следовательно, и постоянство индукции В н сердечнике, Если схему сравнения 45 выполнить посредством компаратора, то дребезг фронтов при переключении последнего ухудшает точность устройстна.

При использовании предлагаемого . 50 устройства для метода эффекта Баркгаузена измерительная катушка 1 и перемагничивающая катушка 4 выполнены на одном разомкнутом П-образном магнитопроводе, являющимся составной 55 частью преобразовательно-перемагничивающего устройства. Между полюсами магнитопровода расположена регистри- рующая катушка схемы регистрации

1564578

Составитель С. Фоменко

Редактор Е. Копча Техред М.Ходанич Корректор H. МУска

Заказ 1158 Тираж 565 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул . Гагарина, 101 и с первым входом блока сравнения; неинвертирующий вхоД первого .компаратора соединен с вторым входом блока сравнения, неинвертирующий вхрд вто"

5 рого компаратора подключен к общей шине устройства, прямые выходы первого и второго компараторов соединены с соответствующими входами первого элеменд 8 та 2Й-НЕ, выход которого подключен к

R-входу НЯ-триггера, выход которого соединен с выходом блока сравнения, инверсные выходы первого и второго компараторов подключены к соответствующим входам второго элемента 2И-НЕ, выход которого соединен .с S-входом

Н$-триггера.