Устройство для регистрации статических магнитных характеристик изделий из ферромагнитных материалов
Изобретение ел носится к магнитным измерениям и магнитной структуроскопии изделий из ферромагнитных материалов и предназначено для определения статических магнитных параметров и регистрации статических петель гистерезиса образцов из ферромагнитных материалов. Цель изобретения - повышение точности устройствадостигается за счет оптимизации режима перемагничивания и сокращения времени интегрирования сигналов датчиков магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Устройство содержит суммирующий усилитель 1, диод 2, преобразователь 3 напряжение - частота, реверсивный счетчик 4, два дешифратора 5,6, триггер 7, цифроаналоговый преобразовате ль 8, переключатель 9 полярности, усилитель 10 мощности, намагничивающее устройство 11. в котором размещены исследуемое изделие 12 и датчики магнитной индукции 13 и напряженности 14 магнитного поля, измеритель 15 напряженности магнитного поля, измерительный усилитель 16, интегратор 17, регистратор 18, выпрямитель 19 и источник 20 опорного напряжения. Устройство позволяет снизить погрешность измерения на 0,5 - 1,0% и повысить производительность измерений в 1,5-2 раза. 2 ил (t) UB(t)Ks(t)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (н)5 G 01 R 33/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о
6д о ОО (21) 4605847/2", (22) 14.11.88 (46) 23.03.91. Бюл. %11 (72) В.Г.Сергеев, Н.Н.Силантьев, И.В.Сильванской, Н.В.Чагин и В.Г.Тугарин (53) 621.317,44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 387307, кл, G 01 N 27/72, 1972. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ
СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ
МАТЕРИАЛОВ (57) Изобретение о1носится к магнитным измерениям и магнитной структуроскопии изделий из ферромагнитных материалов и предназначено для определения статических магнитных параметров и регистрации статических петель гистерезиса образцов из ферромагнитных материалов, Цель изобретения — повышение точности устройства—
„„ЯЦ„„1б36817 А1 достигается за счет оптимизации режима перемагничивания и сокращения времени интегрирования сигналов датчиков магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Устройство. содержит суммирующий усилитель 1, диод 2, преобразователь 3 напряжение — частота, реверсивный счетчик 4, два дешифратора 5,6, триггер 7, цифроаналоговый преобразователь 8, переключатель
9 полярности, усилитель 10 мощности, намагничивающее устройство 11, в котором размещены исследуемое изделие 12 и датчики магнитной индукции 13 и напряженности 14 магнитного поля, измеритель 15 напряженности магнитного поля, измерительный усилитель 16, интегратор 17, регистратор 18, выпрямитель 19 и источник 20 опорного напряжения. Устройство позволяет снизить погрешность измерения на 0,5—
1,0 и повысить производительность измерений в 1,5 — 2 раза. 2 ил.
1636811
Изобретение относится к области магнитных измерений и магнитной структуроскопии изделий из Ферромагнитных материалов и предназначено для определения статических маГнитных параметров и регистрации статических петель гистерезиса образцов из ферромагнитных материаЛОВ. . Целью изобретения является повышение точности измерения -агнитных характеристик.
На фиг,1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 — ьременная диаграмма намаГничивающ8ГО тОка напряженности магнитного поля для получения статической п8тли Гистерезиса изделия. устройство для реГистрации статических магнигных характеристик изделий из ферромагнитных материалов содержит суммирующий усилитель 1, диод 2, преобразователь 3 напряжение — частота, реверсивный счетчик 4, первый 5 и второй 6 дешифратсры, .i риггер 7, цифроаналоговый преобразователь 8, переключатель 9 полярности, усилитель 10 мощности, намагничиttBt0mий узел 11, в котором размещены исследуемое изделие 12 и датчики магнитH0i индукции ";3 и напряженности 14 магHt: i í0Ã0 полЯ, изм8ритель 15 напряженности маГнитнОГО поля, измерительный усилитель 16, интегратор 17, регистратор 18, выпрямитель 19 и источник 20 опорного напряжения.
/.",BT" III< 14 напряженнос1и магнитно,0 поля -1ерез измеритель 15 напряженности маГнитного пОля падкл1ачен к гервому BKO
Ду регистра опа 18, второй вхОД кОторОГО соединен с выходом интегратора 17. Дат1ик
13 магнитной индукции через усилителb 16 соединен с вхоцами интегратора 17 и выпрямителя 19, выход которого подкл1очен к первому входу суммирующего усилителя 1, второй вход которого соединен с выходом источника 2Î опорного напряжения, Выход суммиоующего усилителя 1 соединен с ВН0дом диода 2. катод которого через преобразователь 3 чапряжение- 1астота годключен к счетному входу реверсивного счетчика 4, информационный выход которого подкл1очен к вхоцу цифроаналогового преобразователя 8, выход которого через последовательно соециненные переключатель 9 полярности и усилитель 1О мощности соединен с намагничивающим узлом 11, Вторая и третья группы выходов реверсивного счетчика 4 соединены соответственно с входами первого 5 и второ-о 6 дешифраторов, выходы которых подключены к входам триггера 7, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственна с вхо5
1Q дами суммирования и вычитания реверсивного счетчика 4. Выход второго дешифратора 6 подключен к управляющему входу переключателя 9 полярности.
Устройство работает следующим обраЗОМ, В исходном состоянии счетчик 4 сбрасывается в "О", а переключатель 9 полярности выходного напряжения устанавливает (задает) положительное изменение напряжЕНЧОСТИ МаГНИТНОГО ПОЛЯ (ОТ O ДО +Нмакс).
Оптимальный закан изменения намагничивающего тока задается суммированием практически бесконечно малых прираще15 ний намагничивак>щего тока электромагни макс та Ь I = — —, где и — число разрядов
2 N реверсивного счетчика 4 и цифроаналогового преобразователя 8.
При подаче на вход суммирующего усилителя 1 опорного напряжения Up преобразователь 3 начинает генерировать импульсы с частотой t пРопоРЦиîналbHîé Up Так как в исходном положении счетчик 4 находится в состоянии сброса ("O" во всех разрядах), Т0 дешифратор 6 переключает блок 9 на поло>кительную полярность триггера 7 знака, устанавливает счетчик 4 t3 режим суммирования импульс" â преобр-"çîâàòåë:ÿ 3, Преобразователь 8 непрерывно преобразует код
0 t8T l 1КВ 4 в злектpvl ;вский сигнал, K0T0pbttt
i!0ñðåä0òâ0м усилителя 10 мошнoñT!1 и злеK1ромап- .Ита узла 11 управляет изменением . ttBnpa><8íí00Tt:: намагничивающего голл Н, 35
Бызваннь е изменения магнитнои индукции в обьекте контроля наводят tt обмотке дат".ика 13 магнитной ИНДукции pС, пропорпион ал ьную d Б /бт.
Усиленный >it:"tftlRT8BI8I 16 0!1tH ifl датчино ка 13 через выпрямитель 19 поступает Hа суммиру ощий усилитель 1, выходное напряжение которого, равное Оных = Uo — Uoc, где Up» — сигнал обратной связи, преобразу8тся в - аГTciT J сле вавания импульсов и ре0бразователя 3. TBK t1 образом, устройство огранN гивает скорость нарастания намагничиваюшего тока (поля), так что dB/dt не превышает наперед заданного значения, Если !«,ç-за инертности намагничивающего узла 11 (например, электромагнита) dB/от превысит з"..äàííîå значение и Upr станет больше опорного напря><ения Uo. то напряжен«8 суммирующего усилителя 1 станет отрицательным и не будет проходить через диод 2 на вход преобразователя 3, Генерация импульсов и нарастание тока прекратятся. На этом приращенииЛ1 (h Н) перемагничивание продолжается в динамическом режиме до ус1ановления статическо163 б817
ГО са;.,Тоя :ия 1участок о — C, фиг.2). Когда
dB/dt стан8T меньше допус1имой величинь1, напряжение усили Геля 1 станет положительным, что Вызывает появление следующего им:уль>-э преОБГ аэавателя 3 и 5 следующее Г10иращ1-:ние така 1>тачка Ь, фиГ.2), Процесс пер1емагн иваиия в квазистат>лческом раж 1мс пра,,: алжается. Сигналы датчиков 1 3 и 1- 1 после праобаазоваиия из- 10 мерителем 15, усилителем 16 и интеграторам 17 пада1отс1 на входы двухкоордина;I-IOr0 регистратора 13 для регистрации зав>исимости В =-,"(й) и дальнейшей обработки ииформаци>4 аналога-цифровыми систе- 15
МЭМИ.
КПГ 1-8 чиi .>1,:П 4OB> IJl-,НИИ Гака А 1 ДГr> Й тигнет 2 -- 1, дешифрэтгop 5 ", Oin14 Inl41-,» -,,сoI4 перебрасыве 81 три Г18p !, катааый перевали-: сче-; -
Устройства эата14атически ул1еньшае
ВЕЛИЧИНУ .Н<1>4ЭГНИНИВЭ ОЩ810 ТОКЭ Да НУ11Я.
Когда содержи "408 Г1се.< pBBOApOB cH8T>1I4KB 4 гтBHеэ oBBHIЫ>4 Hg!Ii>) уа соэбатывает пешифаат=а (=, катарь и с помощью переклю- 25 ча,"ел", 3 изменягт Г10, iI pHOcть . ВыхОдиа О сg-; н"-,лэ Гlpi>OI."Г>аз>1вате)>.- 8 li l18p88oдит паС Рай,С > ЭГ1i4 ТР>-I l i 00; 1 СЧВТ 1ИК Ч В »Ежи", сумл4 1рав.-. i1:и,:.. начинается фапмиравэние атриц .-i8льнай lioлувалны ламагнич1:BB>0- 30
lц8ГО ТОКЯ I I >О >1 Г1> 8 >i>ЭГ Ql ." -1 НО предыдущем)>.
Для сагл эсав. ия числа pý"-pÐöOÂ с >8 > чика 1 и г:ресбразавателя 8. длительности цикла перемагничиваиия с оптималbным режимом раааты преобразователя 3 в на- 35
C >> i 8 .>, H In É В В О In T C » 8 Tl in T ЕЛ Ь I B 0 T 0 i bi . »130бретенис позволит: снизить пс1-решиасти определения ".,татических магнитных I1BpBI4eтро. на 0.5 — l,0 по сравнению с пагрешнсстями известных ус- 40 трайств за счет оптимизации режима перемагничивания и сокращения времени интегрирования сигналов датчиков; повыclnTb пааиэвадительнасть испытаний Образцов в 1,5 — 2 раза за счет исключения 45 подс1райки намагничивающега устройства и сокращения длительности цикла пере "4B,"ни иьания 00оазцав; уменьшить расход электроэнергии эа счет ",îêðàùåíèÿ дли50 тельиости испытаний; повь>Сить экономичность и надежность устройств с изделиями из ферромагнитных материалов за счет повышения точности определения их параметРав
Формула vçîáp8T8Hия устроЙство для регистрации статических магнитных характеристик иэделий из ферромагнитных;4атериалов, содержащее датчик магнитной индукции и датчик напряженности магнитного поля, который через измеритель напряженности магнитного поля подключен к первому входу регистра, датчик индукции магнитного паля через последовательно соединенные измерительный усилитель и интегратор соединен с вторым входом регистратора. преобразователь напряжение — частота, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, IníôормацinOíHblé Выход которого подключен к Входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом переключателя полярности выходного сигнала, выход которого через усилитель машности соединен с
> намагничивающим узлам, вторая и третья группь1 выходов реверсивного счетчика соединены соответс-;вениа с входа14и первого и Второго дешифраторав, выходы которых
ПОДКЛ>аЧЕИЫ СООТВетстВЕННО К ВХОДаМ тРИГгера, прямой и инверсный выходы которого соединены соответственно с входами суммирования и вычитания реверсивного счетчика, и суммирующий усилитель, а т л и ч аю щ е 8 с я тем, что. с целью повышения точности. ано снабжено выпрями елем, иста никам опорного напряжения и диодом, при зта4 выход измеритеlbHoco усилителя через выпрямитель подключен к первому входу суммирующего усилителя, к второму входу которого подключен выход источника апориога напряжения, выход суммирующего усилителя соединен с анодом диода, катод которого подключен к входу преобразователя напряжение — частота, выход второго дешифратара соединен с управляющим входом переключателя полярности.
1636817
Составитель С.Фоменко
Редактор G,Юрковецкая Техред M,Ìîðãåíòàë Корректор С.Шевкун
Заказ 815 Тираж 429 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
