Устройство для измерения параметров протяженных ферромагнитных материалов

 

Союз Советских

Социалистических

Респубики (б1) Дополнительное к авт. свид-ву

М. Кл. б 01 Й 33/12 (22) Заявлено 200L78 (21) 2571322/ с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 070780 Бюллетень г1

УДК 621. 317. . 44 (088. 8) Дата опубликования описания 07078 (72) Авторы изобретения

С. В. Леньков, С. И, Гурин, В. М. Самусенко и В. Н. Быстров (71) Заявитель

Ижевский механический институт

Г (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕННЫХ

ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

ЗО

Изобретение относится к области магнитных измерений и может использоваться в дефектоскопии и в устройствах контроля магнитных параметров, например, коэрцитивной силы движущихся протяженных ферромагнитных материалов.

Известны устройства, содержащие намагничивающий элемент и измеритель-10 ную катушку, соединенную с усилителем (1).

Однако точность измерения их йедостаточна.

Наиболее близким к предложенному устройству является устройство, содержащее намагничивакщий элемент, создающий неподвижный в пространстве, градиент магнитного поля, измеритель- О ную катушку, соединенную с усилителем, последовательно соединенные два формирователя и дополнительную катушку, причем выход первого формирователя соединен с частотомером (2).

Недостатком данного устройства является то, что точность контроля коэрцитивной силы зависит от величи.ны и стабильности скорости движения ферромагнитного материала.

Цель изобретения — повышение точ ности измерения.

Это достигается тем, что предложенное устройство, содержащее намаг-" ничивающий элемент, измерительную катушку, соединенную с усилителем, последовательно соединенные два формирователя и дополнительную катушку, причем выход первого формирователя соединен с.частотомером, снабжено последовательно соединенными пороговым блоком, детектором, блоком управления, преобразователем код-напряжение и генератором трехфазного напряжения, выходы которого подключены к намагничи:вающему элементу и к второму входу частотомера, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока управления, своим четвертым выходом подключенно- . го к первому входу первого формирователя, второй вход которого связан с выходом порогового блока, своим входом подключенного к выходу усилителя, а намагничивающий элемент выполнен в виде линейного статора.

На фиг. 1 представлена функциональная схема данного устройства; на

746359 нйх интервалов, первый формирователь

4 будет теперь срабатывать от поло"жительных импульсов, поступающих с порогового блока 12, и запускать вто« рой Формирователь 5, который выраба- тйвает импульс"тока в дополнительной

15 катушке б. Происходит намагничивание ферромагнетика 13 до насыщения по восходящей ветви петли гистерезиса.

На фиг. 2б пунктиром показано распределение индукции в ферромагнеЩ тике 13 после того, как импульс тока (прекратит свое действие. Сплошной линией показанб растфеделение индук. ции до подачи импульса тока в допол нительную катушку 6. Изменение вида распределения индукции в ферромагнетике 13 обусловлено наличием гистерезиса у ферромагнитного образца. Например в точке а индукция и напряР

1 1 женность поля равны B u H соответственно, причем индукция В находится на нисходящей ветви петли гистерезиса (фиг. 2). При движении ферромагнетика 13 индукция в тачке а будет меняться по прямой DD (Фиг.2а), т.е. будет оставаться постоянной, и положительные импульсы на входе усилителя 3 будут отсутствовать ° Распределение индукции, создаваемое правым градиентом, не изменится (фиг. 2б), и на входе усилителя 3 будут присут40 ствовать тблько "отрицательные импульсы. Расстояние, которое пройдет точка а до того, как индукция в ней начнет измейяться, определится как =2Н / — где Н вЂ” козрцитивная сиAH дХ с

45 ла Ферромагнетика 13. Время, за которое точка а пройдет расстояние равно 1=- — . Как только точка

Ф Ка, а пройдет расстояние 1, на входе усилителя 3 пбявятся положительные импульсы. Работа схемы далее будет происходить так, как было описано.

Введение порогового блока 12 позволит повысить помехоустойчивость устройства.

Данное устройство позволяет повысить точность контроля коэрцитивной силы движущихся ферромагнитных материаЛов, так как скорость движения ферромагнетика йе- влияет на показания устройства. Выбор фиксированной вещ личины Af позволяет получить опти"мальную скорость перемагничивания

4Н с(Н ферромагнетика — = — КйС так, что

cA4: dx динамика"перемагничивания не влияет на точность контроля коэрцитивной сиФаГц фиг. 2 — диаграммы, поясняющие его работу.

Это устройство (фиг. 1) содержит намагничивающий элемент, в качестве которого" используется линейный статор 1, измерительную катушку 2, сое диненную с усилителем 3., последоваTBJlbuo соединенные первый формирователь 4, второй формирователь 5, дополйительную катушку б, причем выход первого формйрователя 4 соединен с частотомером 7, блок управления 8, выходы которого подключены к первому формирователя 4,. частотомеру 7, преобразователю 9 код-напряжение, выход ° которого подключен к управляющему входу генератора 10 трехфазного напряжения, подключенного к линейному статору .1 и частотомеру 7, а входы бло- . ка управления 8 подключены к выходамчастотомера 7 и детектора 11, вход

K0TopoFo подключен к выходу порогового блока 12, включенного между усили -" телем 3 и первым форми) ователем 4.

Работает устройство следукщим образом.

Протяженйый ферромагнетик 13, цвигаясь в градиентах магнитного поля создаваемого линейным статором

Гх 1, скачками перемагничивается по пре;дельной ветви петли гистерезиса со скоростью - = - „-(Ч,-Ч ), где V, . rgH с(Н скорость движения поля в линейном статоре 1, а Ч - скорость движения ферромагнетика 13. Возникающие прн этом импульсы ЭДС усиливаются усилителем 3 и поступают на вход порогового блока 12, который срабатывает от импульсов положительной полярности, превышающих некоторый порог.

Рассмотрим режимы работы устройства, задаваемые. блоком управления.

В режиме иэмерения скорости движения ферромагнетика 13 блок управления 8 выдает управляющие сигналы на . преобразователь 9 код-напряжение, частотомер 7 и первый формирователь

4. Частотомер переключает на измеренйе частоты напряжения, поступающего с генератора .10 трехфазного напряжения, первый формирователь 4, а напряжение с преобразователя 9 код-напря жение управляет частотой генератора

10 трехфазного напряжения. Скорость движения поля в линейном статоре 1

%!Р = V., где R .- йекоторая постоян1 ная, характеризующая конструктивные параметры линейного статора 1;

У - частота напряжения, поступающего в линейный статор с генератора 10 трехфазного напряжения. Когда скорость движения поля в линейном. статоре 1 становится равной скорости движения ферромагнетика 13, он переста-. ет -перемагничиваться, и напряжение на выходе детектора 11 становится равным нулю. При этом блок управлейия переключает данное устройство в режим контроля коэрцитивной силы. Оно выдает управляющий сигнал на преобразователь 9 кбд =напряжение, а частота генератора 10 трехфазного напряжения увеличивается.при этом на Фиксированную величину.аР, и ферромагнетик 13 снова будет перемагничиваться со скоростью =- - ЙлР, Частотомер 7 переДН„ДН сГХ ключается -в "режим измерения времен746359 лы. Данное устройство позволяет также контролировать -протяженные неподвижные ферромагнитные образцы.

Формула изобретения

5 а

1. Устройство для измерения пара« метров протяженных ферромагнитных,ма-, .териалов, содержащее намагничиважщий элемент, измерительную катушку, соеди- 6 ненную с усилителем, последовательно соединенные два формирователя и дополнительную катушку, причем выход первого формирователя соединен с часто/ томером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено последовательно соединенными пороговым блоком, детектором, блоком управления, преобразователем код-напряжение и генератором трехфазного напряжения, выходы которого подключены к намагничивающему элементу и к второму входу частотомера, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока управления, своим четвертым выходом псщключенного к первому входу первого формирователя, второй вход которого связан с ходом порогового блока своим вхоом подключенного к выходу усилителя.

2. Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что намагничивающий элемент выполнен в виде линейно-. го статора.

Источники .информации принятые во,внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 451970, кл. 6 01 К 33/12, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 573783, кл. G 01 R 33/12 1976.

746359

Фиг. 2., Составитель Н.Филиппова

Техред М, Петко Корректор М. Демчик

Редактор Г.Загребельная

Х юавй амм -ммух ь .*:. « м

Заказ 3934/34 7.ираж 1019

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4