Автоматическое намагкичивающе- размагничивающее устройство

 

О П И С А Н И Е 387307

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советоннх

CcH4HBAvi Téé@<ééÕ

Респубпнн

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 17.111.1972 (№ 1757201/18-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21 VI.1973. Бюллетень № 27

М. Кл. G 01г 33/14

G 01п 27/72

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оа делам изобретений и открытий

УДК 621.317.44 (088.8) Дата опуолпкования описания 16.Х.1973

Авторы изобретения

А. В. Мартыненко, II. В. Сильванский, В. Г. Тугарин и А. Я. 111ихин

Заявитель

АВТОМАТ"". Ч ЕСКОЕ НАМАГН ИЧ Й ВА1ОЩЕРАЗЪАГ 11 ИЧИВА1ОЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для намагничивания и размагничивания образцов ферромагнитных материалов, получения основной кривой намагничивания петель гистерезиса и кривых возврата любых ферромагнитных материалов, в том числе и на основе соединений кобальта с редкоземельными металлами.

В известных автоматических намагиичивающих устройствах оптимальная форма намагничивающего тока достигается ручной регулировкой частоты задающих генераторов и амплитуды тока на выходах преобразователей «код — аналог», занимающей значитель ное время и требующей от оператора определенных навыков. Кроме того, размагничивание образцов проводится по кривой возврата, начинающейся в точке, которую оператор «ловит», глядя на регистратор петли гистерезиса, что создает дополнительные трудно ти, особенно при размагничивании образцов ферромагнитных материалов с прямоугольной петлей гистерезиса. При таком размагничивании степень размагничивания составляет 10 — 30 ; значительный объем элементов снижает надежность и ремонтоспособность устройства.

Предлагаемое устройство для автоматического размагничивания с высокой степенью образцов ферромагнитных материалов, повышения .надежности и ремонтоспособности снабжено семиразрядным двоичным счетчиком, один вход которого через переключатель соединен с входом усилителя, а другой вход—

5 с одним выходом регистра и вторым преобразователем «код — аналог», вход которого через переключатель-набир атель связан с одним выходом семиразрядного двоичного счетчика непосредственно, а с другим его выхо10 дом — через другой переключатель, а выход через согласующий усилитель, первый преобразователь «код-аналог» и третий переключатель подключен к выходному усилител.о.

На фиг. 1 изображена схема устройства.

15 Устройство состоит из многоразрядного двоичного реверсивного счетчика 1, преобразователя «напряжение-частота» 2, усилителя 8, преобразователя «код-аналог> 4, электронного переключателя 5, усилителя б, схем совпа20 дения «И» 7 и 8, регистра (триггера) 9, семиразрядного двоичного счетчика 10, переключателя 11, преобразователя «код-аналог» 12, согласующего усилителя И, переключателя 14 и переключателя 15.

25 В начале работы счетчики 1 и 10 сброшены в нуль — на левых выходах их все нули, .на правых — «1», регистр 9 в таком состоянии, когда на левом его выходе сигнал состветстствует «1», на правом — «О». В режиме фор30 мирования оптимального намагнпчивающего

387307

3 тока (см. фиг. 2) переключатель 14 в правом крайнем положении (положении П), реверсивный счетчик 1 — в режиме «суммирование» на выходе усилителя 8 — напряжение

da dH обратно пропорционально (+ ). Счетчик

dt dt

1 подсчитывает импульсы преобразователя

«напряжение-частота» 2, код счетчика преобразуется преобразователем «код-аналог» 4 в ток, который через электронный переключатель 5 поступает на усилитель б — начинает формироваться участок оа кривой намагничивающего тока. На вход усилителя 8 через дифференцирующие цепочки RC поступают сигналы, пропорциональные напряженности магнитного поля Н и магнитной индукции В. На участке оа действие сигнала после дифферен в цирования, пропорционального эффективdt нее, магнитная индукция В на этом участке изменяется в большей степени (фиг. 3), чем напряженность поля. При регистрации статической петли гистерезиса перо .регистратора стремится двигаться быстрее по оси В .íà y:гастке оа (фиг. 2 и 3), однако, этого не происходит в связи с тем, что величина напряжения на входе усилителя 8 увеличивается — на выходе преобразователя «напряжение-частота»

2 частота уменьшается, счетчик 1 заполняется медленнее, на выходе усилителя б ток возрастает так же медленнее, тем самым компенсируя увеличение скорости изменения индук в ции В, делая const.

dt

На участке ав кривой намагничивающего тока (фиг. 2) происходит стабилизация измеdH нения намагничивающего тока за счет

dt

dH

const(допустимого, на этом участке знаdt чительно больше изменяется напряженность магнитного поля Н, чем магнитная индукция В

dH (фиг. 2, 3). Сигнал, пропорциональный

dt увеличивается, частота импульсов на выходе преобразователя 2 уменьшается, заполнение счетчика 1 замедляется, ток на выходе усилителя возрастает медленнее, стабилизируя изdH менение dH во времени (= const) .

dt

При заполнении счетчика 1 (точка в на кривой намагничивающего тока — фиг. 2) открывается схема «И» 7, регистр 9 изменяет свое состояние: на левом его выходе — «О», на правом — «1», счетчик 10.не изменит свое состояние — счетчик 10 подсчитывает количество появляющихся «1» на левом выходе регистра (триггера) 9. Счетчик 1 — в состоянии «вычитание», код в счетчике 1 начинает уменьшаться, ток на выходе преобразователя «код-аналог» 5 так же уменьшается, уменьшается и ток ца выходе усилителя б — формируется

4 участок всей кривой намагничивающего тока (фиг. 2) . На этом участке стабилизируется изменение напряженности магнитного поля О

dH во времени = const.

dt

Когда код в счетчике 1 становится равным нулю, что соответствует точке с кривой намагничивающего тока (фиг. 2), открывается схема «И» 8, регистр 9 вновь меняет свое состояние — .на левом его выходе — «1», на правом — «О». Младший разряд счетчика 10 изменяет свое состояние, электронный переключатель 5 меняет направление тока преоб15 разователя «код — аналог» 4 на входе усилителя б, счетчик 1 — в режиме «суммирование». Код в счетчике 1 начинает увеличиваться. Ток на выходе преобразователя «код-аналог» 4 так же начинает увеличиваться, на выходе усилителя б формируется участок ck кривой намагничивающего.тока (фиг. 2). На уча в dH стке са — — =const; на участке dl ——

dt

dH

= const (25 Н допустимого

При полном заполнении счетчика 1 (точка в кривой намагничивающего тока — фиг. 2) открывается схема «И» 7, регистр 9 изменит свое состояние — на левом выходе его — «О», на правом — «1», счетчик 1 — в .режиме «вычитание», код в счетчике 1 уменьшается, ток на выходе преобразователя «код-аналог» r4, уменьшается; ток на выходе усилителя б так

35 же уменьшается — формируется участок в кривой намагничивающего тока (фиг. 2) . На

dH этом участке =const. Далее работа cxedt мы происходит аналогично описанной выше.

40 Ставя переключатель 14 в крайнее левое положение (положение I I I), получаем кривые возврата на любом участке петли гистерезиса.

Покажем, как формируется намагничивающий ток, например, для получения кривой

45 возврата из точки а (фиг. 2, 3). При формировани и участка ов кривой намагничивающего тока на левом выходе регистра 9 «1», на правом — «О», счетчик 1 — в режиме «суммирования» — код в счетчике 1 увеличивается

50 от 00...00 до II II. Ставя переключатель 14 в положение III, изменяют направление счета счетчика 1 (счетчик 1 — в режиме «вычитание»). Код в счетчике 1 уменьшается. Ток на выходе преобразователя «код-аналог» 4 убывает, ток на выходе усилителя б — убывает, формируется участок а кривой намагничивающего тока (фиг. 2) — на регистраторе фиксируется кривая возврата аЧ (фиг. 3). Аналогично формируется намагничивающий ток

60 для получения кривых возврата из любой точки петли гистерезиса (фиг. 3).

Для размагничивания образцов ферромагнитных материалов необходимо поставить переключатель 15 в положение «размагничива65 ние» (на фиг. 1 положение переключателя 15

387307 нс показано), тем самым подсоединить младший разряд счетчика 10 к остальшлм (более старшим) разрядам счетчика 10 и отключить входы усилителя 8 от сигналов, пропорциойВ dH и . Двоичный счетчик 10

dt dt выполнен семиразрядным — код в счетчике меняется от «О» до 127 — двоичный код от

«0» до !1!l1!I.

Для рассмотрения работы устройства в режиме «размагничивание» пока>кем, как работает схема (фиг. 1) при набранном на счетчике 10 числе циклов перемагничивания, равном 7. Со счетчика 10 на переключатель-набиратель 11 поступает обратный код. Так как

dB dH сигналы, пропорциональные — и — — отсоеdt dt динены от входов усилителя 8, то с выхода усилителя 8 поступает фиксированное .напряжение на преобразователь «напря>кение— частота» 2, с выхода которого импульсы фиксированной частоты поступают на счетный вход счетчика 1. Напряжение, поступа;огцее на преобразователь «напря>кение — частота»

2 может регулироваться вручную путем смещения рабочей точки усилителя, тем самым регулируется и частота импульсов, следующих с преобразователя 2. На выходе усил::теля 6 формируется размагничивающий ток треугольной формы, промодулированный по амплитуде по линейноспадающему закону. Период этих колебаний зависит от частоты импульсов с преобразователя «напряжение — частота» 2 и может регулироваться вручную. Так как при размап нчпванпи образцов ферромагнитных материалов не требуется оптимальной формы тока, то время размагничивания может быть сделано в несколько раз меньше, чем при

5 записи статических петель гистерезиса.

Предмет изобретения

Автоматическое намагничивающе-размагннчивающее устройство, содержащее дво10 ичный реверсивный счетчик, подключенный через преобразователь «напряжение — частота», усилитель и две дифференцирующие цепочки к каналам измерения напряженности и индукции исследуемого образца, коммутирующее

l5 устройство, регистр, своими входами через схемы совпадения «И» соединенный с выходами двоичного реверсивного счетчика, один из которых через преобразователь «код-аналог» подсоединен к выходному усилителю, пере20 ключатели, отличающееся тем, что, с целью автоматического размагничивания образцов с любыми ферромагнитными свойствами и повышения надежности устройства, QHQ снабжеIIo семиразрядным двоичным счетчиком, один

25 вход которого через переключатель соединен с входом усилителя, а другой вход — с одним выходом регистра и вторым преобразователем

«код — аналог», вход которого через переключатель-набиратель кода связан с одним выЗО ходом семнразрядного двоичного счетчика непосредственно, а с другим его выходом — через другой переключатель, а выход через согласующий усилитель, первый преобразователь «код-аналог» и второй переключатель

З5 подключен к выходному усилителю.

387307

Составитель Л. Устинова

Редактор С. Авдеева Техред Т. Курилко

Корректоры: А. Васильева и E. Михеева

Заказ 2766/12 Изд. № 714 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров

СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2