Устройство для измерения магнитнойвосприимчивости

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСК©МУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (63 ) Дополнительное к ввт. саид-ву (22) Заявлено 050479 . (2f) 2747153/18-21 с присоединением заявки М— (23) Приоритвт— (опубликовано 1502/1 Бюллетень Ин б

Дата опубликоввиия описания 15,0 2.81 (51)PA Юз

G 01 R 33/16

Государственный комитет

СССР по делам нзобретеннй н открытнй (53) УДЫ 621. 317... 44 (088. 8) (72) Авторы изобретения (73) Заявитель (54 ) УСТРОЙСТВО Q_#_ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ ВОСПРИИМЧИВОСТИ

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано при исследовании магнитных свойств вещества.

Известно устройство, содержащее вибровозбудитель со штоком иа «он@в которого закреплен держатель образ» ца, расположенный между измерительными катушками, помещенюами s рабочий зазор магнита. Измерительные катушки через первый избирательный усилитель звуковой частоты подключены к сигнальному входу синхронного детектора, к его опорному входу подключен первый выход генератора звуковой частоты, второй выход которого подключен к вибровоэбудителю 1 .

Выход синхронного детектора присоединен к регистратору. К штоку прикреплен магнитный диполь, помещеиmR между контрольными катушками, к выходу которых подключен второй избирательный усилитель звуковой частоты, выход которого подсоединен. к управляющему входу генератора звуковой частоты.

Недостатком устройства является большая погрешность измерения магнитной восприимчивости, обусловленная инерционностью колеблющейся механи,ческой систеьы. В результате разность

@аз между механическими колебаниями образца и электрическими колебанияьк, подаваемыми с генератора звуковой частоты на опорный вход синхронкого детектора, зависят от частоты и амплитуды колебаний, а также от массы образца.

Наиболее близким к предлагаемому

® является устройство для измерения магнитной восприимчивости содержащее

- генератор звуковой частотй, подсоединенный к вибровоэбудителю со штоком, на конце которого прикреплен

15 держатель образца, расположенный между измерительными катушками, находящимися в рабочем зазоре магнита и подключенным через избирательный усилитель звуковой частоты к сигнальноЮ му входу. синхронного детектора, выход которого подсоединен к регистратору и, также, магнитный диполь, прикреплейный к штоку и выполненный в виде катушки, подключенной через измеритель к стабильному источнику постоянного тока. Магнитный диполь .расположен между контрольными катуш- ками, которые подключены ко второму избирательному усилителю звуковой

30 частоты. К его первому выходу приВ.С. Хацей и Ю.Б. Клетеник

1 ь

Институт физико-химических основ нерефабЬтщв;7 и ерааьйог@ сырья Сибирского втделения лИ СССР ,t.@@, и

805217 соединен индикатор амплитуды, а ко второму присоединен опорный вход синхронного детектора.

В этом магнитометре для получения информации об амплитуде и фазе механических колебаний используется магнитный диполь, колеблющийся вместе со штоком, а значит и с образцом, и контрольные катушки. Амплитуда и фаза напряжения, индуцируемого колеб-. лющимися магнитным диполем в контрольных катушках, соответствует амплитуде и фазе механических колебаний образца. Это напряжение используется для стабилизации амплитуды колебаний, а также подается на опорный вход синхронного детектора 2 . - 15

Недостатком устройства является большая погрешность измерения магнитной восприимчивости исследуемого образца, из-за недостаточной стабильности амплитуды и фазы механических 2О колебаний. Нестабильность вызвана тем, что в контрольных катушках кроме полезного напряжения, индуцируемого магнитным диполем, индуцируются также помехи, которые возникают по следующим причинам. Во-первых, механические колебания вибровозбуди

1теля через общее основание прибора передаются к контрольным катушкам и в них индуцируется помеха, пропорцио" нальная внешнему магнитному полю, а именно, полю магнита и земному полю.

Частота помехи такая же, как у полезного напряжения, а амплитуда и фаза зависят от положения контрольных катушек относиТельно внешнего магнит- З ного поля и от условий передачи колебаний от вибровоэбудителя, а также от частоты и амплитуды механических колебаний образца. Во-вторых, поскольку используется электродинамический 40 вибровозбудитель, то переменное поле, создаваемое его катушками, также индуцирует помехи в контрольных катушках.

Цель изобретения — уменьшение по- 4$ грешности измерения магнитной восприимчивости исследуемого образца.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения магнитной восприимчивости магнитометре, 4п содержащем магнитный диполь, выполненный в виде катушки, генератор звуковой частоты, подсоединенный к вибровозбудителю со штоком, на конце которого прикреплен держатель образца, расположенный между измерительными катушками, находящимися в рабочем зазоре магнита и подключенными через избирательный усилитель звуковой частоты к сигнальному входу син- . хронного детектора, выход которого 40 подсоединен к регистратору, введены усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, делитель частоты на два и источник тока высокой частоты, подключенный.к магнитному диполю, 65 закрепленному на держателе образца, а измерительные катушки дополнительно подключены через усилитель высокой частоты к амплитудному детектору, первый выход которого соединен с выходом управления генератора звуковой частоты, а второй выход через делитель частоты на два соединен с опорным входом синхронного детектора.

На чертеже показана функциональная схема вибрационного магнитометра.

Устройство для измерения магнитной восприимчивости содержит генератор 1 звуковой частоты, внбровозбудитель 2 со штоком 3, источник 4 тока высокой частоты, держатель 5 образца, измерительные катушки б, магнит 7, магнитный диполь 8, выполненный в виде катушки, избирательный усилитель 9 звуковой частоты, усилитель 10 высокой частоты, амплитудный детектор 11, делитель 12 частоты на два, синхронный детектор 13 и регистратор 14.

Устройство работает следующим образом.

Вибровозбудитель 2, подключенный к генератору 1 звуковой частоты, колеблет шток 3 с прикрепленным к нему держателем 5 образца, на котором закреплен магнитный диполь 8 и образец. Поле магнита 7 намагничивает образец и магнитный момент колеблющегося образца индуцирует в измерительных катушках б напряжение, пропорциональное магнитной восприимчивости исследуемого образца, которое через избирательный усилитель 9 звуковой частоты подается на сигнальный вход синхронного детектора 13, выход которого подключен к регистратуру 14.

Одновременно магнитный диполь 8, выполненный в виде катушки, подключенной к источнику тока высокой частоты 4, индуцирует в измерительных катушках б высокочастотное напряжение, модулированное по амплитуде. Модулированное напряжение подается через усилитель высокой частоты 10 на вход амплитудного детектора 11, на выходах которого. получается переменное напряжение с частотой, равной удвоенной. частоте механических колебаний. Напряжение с первого выхода амплитудного детектора 11 подается на вход управления генератора 1 звуковой частоты и используется для стабилизации амплитуд механических колебаний образца.

Второй выход амплитудного детектора 11 через делитель 12 частоты на два соединен с опорным входом винхронного детектора 13. Частота напряжения на опорном входе синхронного детектора 13 совпадает с частотой механических колебаний образца, а разность фаз между ними постоянна.

805217

Формула изобретения

Использование источника тока высокой частоты, усиление на высокой частоте с последующим амплитудным детектированием, позволяет лучше стабилизировать амплитуду механических колебаний и фазу опорного напряжения относитель- 5 но фазы механических колебаний. В результате уменьшается погрешность измерения магнитной восприимчивости исследуемого образца.

В устройстве появляется возможность контролировать отклонение нулевого положения магнитного диполя (положение его в отсутствии -механических колебаний) от центра симметрии измерительных катушек. Это обусловлено тем, что при таком отклонении 15 высокочастотное напряжение в измерительных катушках, будет промодулировано, кроме второй гармоники, так же и первой гармоникой частоты механических колебаний. Перемещая 20 диполь вместе с образцом можно свести к нулю амплитуду первой гармоники и в этом случае диполь будет находиться в центре симметрии измерительных катушек ° 25

Устройство для измерения магнит30 ной восприимчивости, содержащее магнитный диполь, выполненный в виде катушки, генератор звуковой частоты, подсоединенный к вибровозбудителю со штоком, на конце которого прикреплен держатель образца, расположенный между измерительными катушками, .находящимися в рабочем зазоре магнита и подключенными через избирательный усилитель звуковой частоты к сигнальному входу синхронного детектора, выход которого подсоединен к регистратору, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью уменьшения погрешности измерения магнитной восприимчивости исследуемого образца, в него введены усилитель высокой частоты, амплитудный детектор, делитель частоты на два и источник тока высокой частоты, подключенный к магнитному диполю, закрепленному на держателе образца, а измерительные катушки дополнительно подключены через усилитель высокой частоты к амплитудному детектору, первый выход которого соединен с входом управления генератора звуковой частоты, а второй выход через делитель частоты на два соединен с опорным входом синхронного детектора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 573784, кл. G 01 R 33/14, 1972.

2. Бажан A.Н., Боровик-Романов A.С1

Крейнес Н.М. Магнитометр для определения величины и направления намаг ниченности в анизотропных кристаллах.-"Приборы и техника эксперимента", 1973, Р 1, с. 213 21б.

805217

Составитель Е.Данилина, Редактор М.Недолуженко Техред A.Ñàâêà Корректор H. Швыдкая

Заказ 10873/67 Тираж 743 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4