Вибрационный магнитометр

 

Изобретение относится к магнитным измерениям , в частности к магнитометрам с вибрирующими измерительными катушками , предназначено для определения магнитных характеристик образцов магнитных материалов Целью изобретения является повышение чувствительности На пластины 4, 5 подается сумма постоянного Do и переменного Dm напряжений, причем выполняется соотношение 2U0 Um. В результате колебания упругого элемента 9 и измерительной катушки 6 происходят с большей амплитудой, увеличивается и выходная ЭДС 2 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИ !ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)ю G 01 R 33/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

- Ф.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4407292/21 (22) 11.04.88 (46) 23,09.91. Бюл. N. 35 (71) Киевский научно-исследовательский и конструкторский институт периферийного оборудования (72) В.С.Вунтесмери, Я,Л.Райз и А.П,Шапиро (53) 621,317.44(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1223173, кл. G 01 R 33/00, 1984. (54) ВИБРАЦИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР (57) Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к магнитометрам с

SU,, 1679424 А1 вибрирующими измерительными катушками, предназначено для определения магнитных характеристик образцов магнитных материалов. Целью изобретения является повышение чувствительности, На пластины

4, 5 подается сумма постоянного U< и переменного Um напряжений, причем выполняется соотношение 2Uo >Um, В результате колебания упругого элемента 9 и измерительной катушки 6 происходят с большей амплитудой, увеличивается и выходная

ЭДС. 2 ил, 1679424

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к магнитометрам с вибрирующими измерительными катушками, предназначено для определения магнитных характеристик образцов магнитных материалов, Цель изобретения — повышение чувствительности магнитометра.

На фиг.1 показана функциональная схема магнитометра; на фиг.2 — конструкция вибрационной системы магнитометра.

Регулируемый источнйк 1 постоянного тока соединен с катушками 2, создающими магнитное поле, компенсирующее постоянное магнитное поле помех, в том числе поле

Земли, ось катушки расположена в плоскости чертежа (на фиг.1 не показаны две другие пары таких же катушек, создающих компенсирующее магнитное поле B других двух направлениях, взаимно перпендикулярных оси катушек 2, также питаемые от регулируемых источников постоянного тока), Выход генератора 3 переменного напряжения соединен с подвижными 4 и неподвижными 5 пластинами через сумматор. Выводы измерительной катушки 6 соединены гибкими проводниками с входом усилителя 7, выходное напряжение которого подается на вход индикатора 8; градуированного в единицах магнитного момента.

Измерительная катушка 6 и подвижные пластины 4 жестко скреплены с серединой неферромагнитного упругого элемента 9, защемленного концами в опорах 10, Неподвижные пластины 5, а также испытуемый ферромагнитный образец 11 жестко скреплены с основанием вибрирующей системы

12, в которую входят все элементы, показанные на фиг.1. Пара катушек 13, создающая намагничивающе-размагничивающее поле, питается от регулируемого источника 14 поля, Выход источника 15 постоянного напряжения соединен с входом сумматора 16, который может быть выполнен в виде МОНТАЖНОГО ИЛИ, Магнитометр работает следующим образом.

Перед началом определения магнитного момента или индукции (намагниченности) и напряженности поля в точках петли гистерезиса образцов магнитомягких материалов включают компенсирующее поле.

Включают генератор 3 переменного напряжения и источник 15 постоянного напряжения.

Под действием этих напряжений подвижные 4 и неподвижные 5 пластины притягиваются или отталкиваются с силой

F =KS(— — — ) (U +U slnldtg =

1 1

d) d) г

=KS (— — — ) (Uo + 2UoUm sin C0 t + Um в! и Ж t), 2 2 (Й df

5 где F — сила электрического взаимодействия;

Um — амплитуда переменного напряжения;

S — площадь пластин 4 и 5;

d1 — большее расстояние между соседними пластинами разных секций;

d2 — меньшее расстояние; й) — частота колебаний;

К вЂ” коэффициент пропорциональности;

Uo — величина постоянного напряжения.

При этом появляется составляющая силы, пропорциональная 2UoUmsin ал. Амплитуда колебаний на основной частоте пропорциональна 2UoUm, а амплитуда колебаний на четных гармониках переменного напряжения пропорциональна Um, причем

2 отношение амплитуд колебаний пропорци25

20о онально

Устанавливая 2Uo >Um, представляется воэможность увеличивать амплитуду колебаний на основной частоте по сравнению с амплитудой колебаний на четных гармониках, а следовательно, увеличивать отношение сигнал/шум, В предлагаемом магнитометре отношеUo

35 ние = 2. Учитывая также, что упругая

Um система обладает свойствами механического резонанса и нелинейна как на начальном участке характеристики, так и в области на4О сыщения, резко возрастает амплитуда колебаний вибропровода на основной частоте, подавляются паразитные колебания, вызванные четными гармониками переменного напряжения, что приводит к резкому увеличению ЭДС, наведенной в измерительной катушке, жестко связанной с упругой системой, на основной частоте, уменьшению паразитных ЭДС, а следовательно, повышению чувствительности маг5р нитометра по сравнению с известным, вибросистема которого работает в нелинейной начальной области.

Формула изобретения

Вибрационный магнитометр, содержащий намагничивающую и компенсационную системы в виде последовательно соединенного источника тока и катушек каждая, последовательно соединенные измерительную катушку, усилитель и индикатор, а также генератор переменного

5 1679424 6

I иг.?

Составитель С.Шумилишская

Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Редактор Н.Тупица

Заказ 3212 Тираж 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 напряжения и вибропривод, выполненный в виде изолированных подвижной и неподвижной секций немагнитных проводящих перекрывающихся пластин и механически соединенный с измерительной катушкой и упругим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения чувствительности, он снабжен источником постоянного напряжения и сумматором, причем выход генератора переменного напряжения соединен с первым входом сумматора, выходы которого соединены с секциями вибропривода, а второй вход сумматора подключен к выходу источника прстоянного напряжения, 5 величина которого выбирается из соотношения

20о >0m, где Uo — величина постоянчого напряжения;

0 — амплитуда выходного сигнала ге10 нератора переменного напряжения.