Устройство для определения параметровмагнитотвердых материалов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскнк

Соцналнстнческнк

Республик оц842663 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 288479 (21) 2759492/18-21 с присоединением заявки М(51) М. Кл.

G 01 R 33/14

Государственный комитет

СССР во Аелаи изобретений и открытий (23) Г3риоритетОпубликовано 300681. Бюллетень Н9 24 (53) УДК 621. 317.

44(088.8) с

Дата опубликования описания 3006..81

P2) Авторы изобретения

В.К.Козлов и Б.Л.Асиновский (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к,электройной и измерительной технике и может быть применено для измерения параметров магнитотвердых материалов.

Известно устройство контроля параметров магнитотвердых материалов— гистериограф постоянного тока, в. котором образец устанавливается между полюсами элекромагнита и с помощью управляемого источника питания создаатся перемагничивающее поле.

Измерительная катушка, нанесенная йа образец, через интегратор подключена к у-входу двухкоординатного самописца, другой х-вход которого через усилитель связан с гальваномагнитным датчиком напряженности магнитного поля. Вход генератора нулевых состояний индукции подключен к гальваномагнитному датчику фиксации нулевого состояния индукции, расположенному в полюсе электромагнита под образцом; вход генератора нулевых состояний напряженности магнитного поля подключен к гальваномагнитному датчику измерения напряженности магнитного поля, а выходы генератора подключены к соответствующим входам двухкоординатного самописца. В момент равенства нулю размагничивающего поля в зазоре электромагнита, фиксируемого датчиком измерения напряженности магнитного поля, срабатывает генератор нулевого состояния напряженности магнитного поля и выдается метка Н-О.

В момент равенства нулю индукции в образце, фиксируемой датчиком индукции, срабатывает генератор нулевого состояния индукции и выдается метка

В-О.

Таким образом, на самописце фиксируется участок петли гистерезиса, соответствующий второму квадранту с обозначением координатных осей, нали1 чие которых позволяет определить ко" эрпитивную силу и остаточную индукцию (1) .

Недостатками известного устройства являются невозможность реализации

2О точности измерительных каналов В и Н при определениии параметров Вr г

Н, что находит отражение, например, в записи предельной допускаемой погрешности измерения параметров

25 Ам

a ß = и (+ О, 5 (д — - - 1)) /о, мам при стандартной краткости номинальных значений

Ам равной 3, преАиэм щ дельная погрешность измерения соста842663

4О

45.вит + 2%; внесение дополнительной по:грещности за счет нечеткой фиксации оси Н (В-О) иэ-за динамической погрешности самописца при записи магнитотвердых ферритов с крутой кривой ,размагничивания, например 3,1 БА с с

А. -- 50, и литых магнитов, значительное время измерения (до 5 мин), свяванное с необходимостью графического определения параметров В, Нс,, Нс после записи петли гистерезиса с пос- 0 ледующим усреднением найденных параметров во всех четырех квадрантах.

Цель изобретения — повышение точности и производительности.

Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электромагнит с управляемым источником питания, измерительную обмотку, подключенную ко входу интегратора, гальваномагнитный датчик для измерения напряженности магнитного поля, подклю- 2О

ЧЕннйй- ко входу измерительного усилителя, генератор нулевых состояний индукции и напряженности магнитного поля, введены блок сравнения состояний индукции и напряженности магнит- 25 його поля, один из входов которого подключен к выходу, интегратора,дру гой вход — к выходу измерительного усилителя, подключенный к выходу блока сравнения аналого-цнфровой преобразователь индикации значений коэрцитинной силы по намагниченности, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, реле, блок формирования команд, один иэ выходов которого подключен к реле через кон1 такты которого подключена дополнительная интегрирующая емкость н ин.теграторе, аналого-цифровой преобразователь индикации значений остаточной индукции, первый вход которого

Подключен ко второму выходу блока формирования команд, а второй вход подключен к выходу интегратора, реле времени, вход которого подключен к

,выходу генератора нулевых состояний напряженности поля и ко входу блока формирования команд, контакты которого подключены параллельно к интегрирующей емкости, ко входу генератора нулевых состояний индукции и к выходу интегратора, а также подключенный к выходу упомянутого генератора аналого-цифровой преобразователь индикации коэрцитивной силы по индукции, измерительный вход которого подключен к выходу измерительного усилителя.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 — зависимость индукции от напряженности магнитного поля.

Устройство содержит испытуемый об65 ранец 1, электромагнит.2, управляе,мый источник 3 питания, измеритель ную обмотку 4 магнитной индукции, подключенную ко входу интегратора 5, гальваномагнитный датчик 6 напряженности магнитного поля, подключенный ко входу,измерительного усилителя 7, генератор 8 нулевых состояний напряженности маГнитного поля и генератор

9 индукции, блок 10 сравнения состояний индукции и напряженности магнитного поля, один иэ нходов которого подключен к выходу интегратора 5,другой вход — к выходу измерительного усилителя 7, а выход блока 10 сравнения — ко входу синхронизации аналого--цифрового преобразонателя 11 индикации значений Hc,, причем его измерительный вход подключен к выходу измерительного усилителя ?, реле 12 времени, блок 13 формиронания команд, один из выходов которого подключен к реле 14, через контакты 15 которого подключена дополнительная интегрирующая емкость в интеграторе 5, а второй выход — ко входу синхронизации аналого-цифрового преобразователя 16 индикации В, а измерительный вход аналого-цифрового преобразователя 16 подключен к выходу интегратора 5,причем выход генератора 8 нулевых состояний напряженности поля подключен ко входу блока 13 формирования команд и к реле 12 времени, контакты 17 которого подключены параллельно к интегрирующей емкости 18, вход генератора

9 нулевых состояний индукции подключен к выходу интегратора 5, а ныход генератора 9 - ко входу синхронизации аналого-цифрового преобраэователя 19 индикации Н, причем измерительный вход аналого-цифрового преобразователя 19 подключен к выходу измерительного усилителя 7 °

Устройство работает следующим образом.

Образец 1 устанавливается между полюсами электромагнита 2 и с помощью управляемого источника 3 создается намагничинающее поле. При положительном значении магнитного поля, что соответствует I квадранту петли гистерезиса, срабатывает реле 12 времени и контактами 17 этого реле закорачивается емкость 18 интегратора 5, при этом напряжение на выходе интегратора равно нулю. В момент равенства нулю размагничинающего поля, соответствующего состоянию в остаточной индукции образца, реле 12 времени срабатывает и устанавливается в положение самоблокировки, а его контакты

17 размыкают емкость 18 интегратора

5, который с момента Н вЂ” О измеряет изменение индукции в образце 1 при перемагничивании образца во II u III кванцранте (фиг.2) . В момент равенства нулю напряженности магнитного поля при переходе иэ III квадранта в

1У напряжение на выходе интегратора

5 пропорционально удвоенному значению остаточной индукции, а магнитное состояние образца соответствует ос842663 таточной индукции со знаком минус, при этом генератор 8 запускает блок

13 формирования команд, который вырабатывает импульс деления, н результате чего срабатывает реле 14 и контактами 15 на 2 млс подключает параллельно емкости 18 интегратора 5 идентичную ей емкость осуществляя точ-очное деление на 2 выходного напряжения интегратора 5, а задним фронтом импульса деления осуществляется синхронизация аналого-цифрового преобразователя 16 индикации В„- . С момента деления пополам напряжения на выходе интегратора 5 осуществляется точная привязка величины магнитной индукции образца к выходному напряжению интегратора. В момент равенства нулю напряжения на выходе интегратора 5 генератор 9 вырабатывает импульс синхронизации Н 8, в момент равенства напряжений на выходе интегратора 5 и 20 усилителя 7 (?У квадрант, фиг.2) блок

10 сравнения вырабатывает импульс синхронизации аналого-цифрового преобразователя 11 измерения и индикации

Нс-, 25

Таким образом, на цифровых табло фиксируются основные параметры петли гистерезиса В, Н, Н . С учетом класса аналого-цифровых йреобраэователей погрешность измерения параметров может быть записана с I=+(1 ° o,5, („" — 1)) % .

При стандартной кратности --- -3 м

Аезм предельная погрешность измерения 35 дА составляет + 1,1%.

Предлагаемое устройство поэноляет повысить точность измерений параметров магнитотвердых материалов за счет точной привязки магнитного состояния 40 испытуемого образца к выходным напряжениям измерительного интегратора и усилителя, за счет автоматического измерения и цифровой индикации параметров на аналого-цифровых преобразователях с высокой разрешающей способ- 45 ностью, а также эа счет устранения дополнительной динамической погрешности самописца в момент фиксации оси х (Н) при измерении литых магнитов и ферритов с крутой кривой раэ- 50 магничивания или им подобных, снизить время измерения, так как отпадает необходимость графического определения гистерезиса, что важно в условиях проиэводстненнога контроля параметров магнитов.

Формула изобретения

Устройство для определения параметров магнитотвердых материалов, содержащее электромагнит с упранляемым источником питания, измерительную обмотку, подключенную йо входу интегратора, гальнаномагнитный датчик для измерения напряженности магнитного поля, подключенный ко входу измерительного усилителя, генератор нулевых состояний индукции и напряженности магнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, н устройство дополнительно введены блок сравнения состояний индукции и напряженности магнитного поля, один иэ входов которого подключен к выходу интегратора, другой вход — к выходу измерительного усилителя, подключенный к выходу блока сравнения аналогоцифровой преобразователь индикации значений коэрцитинной силы по намагниченности, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, реле, блок формирования команд, один из выходов которого подключен к реле, через контакты которого подключена дополнительная интегрирующая емкость н интеграторе, аналого- цифровой преобразователь индикации значений оста точной индукции, первый вход которого подключен ко нторому выходу блока формирования команд,а второй вход подключен к в:яходу интегратора, реле времени, вход которого подключен к выходу генератора нулевых состояний напряженности поля и -ко входу блока формирования команд, кочтакты которого подключены параллельно к интегрирующей емкости, кс входу генератора нулевых состояний индукции и к ныходу интегратора, также подключенный к выходу упомянутого генератора аналогоцифровой преобразователь индикации коэрцитинной силы по индукции, измерительный вход которого подключен к ,выходу и:змерительного усилителя.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 568918, кл. G 01 В 33/14, 1977.

842663

Составитель E. Данилина .

Техред T.Ìàòî÷êà Корректор М.Пако

Редактор Л.Филь

4 юе вю

Заказ 5090/53 Тираи 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5

° В Ю Ю ЬВ МВ Ю Ъ вЂ” а

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