Устройство для исследования ферромагнитных

 

О 11 Й-"МГ"- А- -Й- И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 01.11.1972 (№ 1742559/18-10) М. Кл G 01г 33/14 с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 10.Х11.1973. Бюллетень ¹ 47

Дата опубликования описания 10.11 .1974

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий

УД1(621.317.44 (088.8) Авторы изобретения И. В. Сильванский, В. Г. Тугарин, В. В. Яковлев и А. Я. Шихин

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФЕРРОМАГНИТНЫХ

МАТЕР ИАЛ О В

Изобретение относится к области магнитных измерений, в частности к исследованию параметров и характеристик магнитотвердых материалов (МТМ).

В известном устройстве, позволяющем производить запись статических петель гистерезиса МТМ на масштабной бумаге, образцы для исследований обычно полностью не размагничены, при записи статических (квазистатических) петель гистерезиса ферромагнитных материалов центр петли гистерезиса не совпадает с центром поля записи, что создает трудности при обработке результатов измерений — время обработки результатов измерений в 2 — 3 раза превышает время записи петли гистерсзиса, вносится дополнительная погрешность в измерения при нахождении с помощью масштабной линейки или другого мерительного инструмента центра петли.

Цель изобретения — повышение точности измерений и сокращение времени обработки результатов измерений статических характер исти к МТМ.

С этой целью предлагаемое устройство снабжено нуль-органом напряженности магнитного поля, двумя запоминающими устройствами, инвертирующим и суммирующим усилителем, выход которого через ключ связан с регистрирующим прибором, а вход — с выходами запоминающих устройств и инвертирующего усилителя, входы запоминающих устройств соединены с выходом нуль-органа, подключенного к выходу усилителя в канале

5 измерения напряженности магнитного поля, и выходом интегратора, связанным со входом инвертирующего усилителя.

На фиг. 1 изображена блок-схема предла10 гаемого устройства; на фиг. 2 — петля гистсрезиса.

Устройство состоит из исследуемого образца 1, блока 2 управления измерительной установки, датчика 3 напряженности поля Н, 15 преобразователя 4 магнитной индукции В, электромагнита 5, усилителя 6 канала измерения напряженности магнитного поля Н, нуль-органа 7, усилителя 8 магнитной индукции В, интегратора В 9, двух запоминающих

20 устройств 10 и 11, инвертирующего усилителя

12, суммирующего усилителя 13, ключей 14—

17, операционного усилителя 18, нуль-органа

19, трехразрядного двоичного счетчика 22, дешифратора 23, регистра 20, схемы совпа25 дения «И» 21, ключа 24, Исследуемый образец 1 МТМ с нансссчшой на него измерительной обмоткой мапштной индукции В (датчик 4 устанавливают между

Зо полюсами электромагнита 5, ток в обмотках

408246 которого регулируется по оптимальному заda кону например, при котором =const, dt блок 2, связанным с выходом измерительного усилителя 8 в канале измерения магнитной индукции В. Оптимальный режим перемагничивания задается выбором алгоритма работы блока 2 управления и корректируется обрат в ной связью по

dt

В исходном состоянии образец обладает достаточной намагниченностью, а так как канал измерения индукции интегрирует э. д. с преобразователя 4 индукции для получения выходного сигнала, пропорционального индукции образца, то на выходе интегратора возникает напряжение, величина которого пропорциональна начальной индукции. Это напряжение является постоянной составляющей, вызывающей смещение центра петли гистерезиса по координате В и нарушающей пропорциональную зависимость между величиной U»» и значением индукции в образце.

U»» ÷HñëåHHo равно иа

U„„„, =K(— yU „

dt где Ив,— напряжение постоянной составляющей, пропорциональное .начальной индукции при Н внешней, равной нулю.

При этом разность значений выходных напряжений интегратора 9, соответствующих значениям индукции «+»В„и « — » В„, равна удвоенному напряжению постоянной составляющей на выходе. Устройство позволит определить величину напряжения постоянной составляющей на выходе интегратора и провести компенсацию этого напряжения с высокой точностью. Предположим, что магнитное состояние образца в начальный момент времени соответствует точке 0„(фиг. 2). При изменении намагничивающего тока от нуля до макс (Нмакс) и обратно до нуля магнитное состояние образца изменится и будет опре10

45 делено точкой 1 (фиг. 2). Выходное напря>кение интегратора 9 1/„„подается на два динамических запоминающих устройства, которые отсчитывают изменение. Нуль-орган поля 7, соединенный измерительным усилителем 6 с измерителем 3 поля Н, фиксируег момент равенства внешнего поля нулю Н=О, определяет знак )„„„интегратора и запоминает это напря>кение, отключает запоминающее устройство (10 или 11) от интегратора. При изменении тока от 0 до Н „„и до 0 аналогично запоминается второе значение U»» интегратора. Эти напряжения с коэффициентом

0,5 суммируется операционным усилителем

13, на третий вход которого через инвертирующий усилитель 12 подается напряжения с выхода усилителя 8. ha выходе усилителя

13 при этом будет отсутствовать напряжение постоянной составляющей Ув,.

Предмет изобретения

Устройство для исследования ферромагнитных материалов, содержащее электромагнит с испытуемым образцом, блок управления намагничивающим током, датчики магнитной индукции и напряженности магнитного поля, усилителя сигналов, пропорциональных индукции и напряженности поля, интегратор, ключи, схему совпадения, регистр, дешифратор и двоичный счетчик, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и сокращения времени обработки результатов измерений, оно снабжено нуль-органом напряженности магнитного поля, двумя запоминающими устройствами, инвертирующим и суммирующим усилителем, выход которого через ключ связан с регистрирующим прибором, а вход — с выходами запоминающих устройств и инвертирующего усилителя; входы запоминающих устройств соединены с выходом нуль-органа, подключенного к выходу усилителя в канале измерения напряженности магнитного поля, и выходом интегратора, связанным со входом инвертирующего усилителя. фиг. l

Составитель Л. Устинова

Техред А. Камышникова Корректор Т. Гревцова

Редактор А. Зиньковский

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 826j8 Изд. № 317 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5