Способ дистанционного измерения изменения намагниченности насыщения ферроматериалов и устройство для его осуществления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (958993,ф (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

151)М Nn з (22) Заявлено18.06. 80 (21)2940214/18-21

С 61 К 33/12 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР по делам. изобретений. и открытий (23) Приоритет

Опубликовано15. 09. 82Бюллетень,¹ 34

153 УДК621. 317. .44(088,8) Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения

E.Н.Васев, A,С.Евсеев и В (71) Заявитель (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ

НАМАГНИЧЕННОСТИ НАСЫЦЕНИЯ ФЕРРОМАТЕРИАЛОВ

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Яэобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано при измерении изменения . намагниченности насыщения ферроматериалов в процессе импульсного воздействия дестабилизирующих факторов.

Известны способы, позволяющие с . помощью вольтметра и амперметра измерять напряжение и силу тока для последующего расчета соответствующих значений индукции и напряженности поля (1).

Однако вследствие инерционности схемы они не могут. быть .применены в условиях облучения короткими дестабилизирующими импульсами и, кроме того., с их помощью определяется только изменение индукции и напряженности магнитного поля.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ определения магнит-, ных характеристик материалов при импульсном намагничивании, основанный на том, что при подаче импульсов нап-. ряжения с генератора, соединенногб с намагничивающей обмоткой образца и активным резистором, с измерительной обмоткой, которая подключена к- амплитудному вольтметру, снимается

ЭДС, пропорциональная изменению индукции(дВ), связанной как с изменением напряженности магнитного поля(аН), так и с изменением намагниченности (аМ) (2)Однако в условиях импульсного облучения ферроматериала необходимо осуществлять одновременное и в то же время независимое измерение аН и ьМ, что данный способ не позволяет.

Цель изобретения — расширение диапазона измерений.

Эта цель достигается тем, что согласно способу дистанционного измерения изменения намагниченности ферроматери алов, заключающемся в создании электромагнитного поля.н регистрации наведенной ЭДС,воздействуют электромагнитным полем с напряженностью, заведомо превышающей намагниченность насыщения образца, затем, воздействуют на него импульсом радиации, в процессе которого регистрируют изменение электродвижущей. силы в измерительной и намаг ничивающей обмотках, определяют разность между ними с учетом коэффициента трансформации, а значение от.носительного изменения намагниченнос30 ти насыщения вычисляют путем деления

958993 этой разности на.электродвижущую силу в измерительной обмотке.

Кроме того, устройство для осуществления способа дистанционного измерения намагниченности, содержащее источник постоянного тока.с подключен-. 5 ной к нему намагниченной обмоткой и измерительную линию, измерительную обмотку и осциллограф, снабжено двумя дифференциальными усилителями, подключенными.к осциллографу, дополнительной измерительной линией, вклю ченной в намагничивающую-обмотку и компенсирующим блоком, выполненным в виде дополнительной намагничивающей и измерительной обмоток, каждая из

1 оторых подключена к различным входам дифференциальных усилителей осциллографа.

На фиг. 1 приведена структурная схема данного устройства, на фиг. 2,3 кривая полной намагниченности насыщения до облучения и кривая сигнала с измерительной обмотки образца в момент действия импульса излучения:

Образец 1 произвольной формы из ферроматериала (фиг.1) снабжен намагничивающей первой обмоткой 2, подключенной к первому источнику питания

3, с помощью первой измерительной линии 4. Первый источник питания 3 соединен с первым нагрузочным резистором 5 и первым входом первого дифференциального усилителя 6 осциллогра фа 7.

К образцу 1 подключена также первая измерительная обмотка 8, соеди- 33 ненная.с первым входом второго.дифференциального усилителя 9 осциллографа 7 посредством второй измерительной линии 10. Для компенсации в момент импульса параэитных сигналов, 40 наводимых в первой и второй измерительных линиях 4.и 10, а также в обмотках 2 и 8, вторые входы первого и второго дифференциальных усилителей

6 и 9 осциллографа 7 подключены к аналогичной схеме, состоящей из об-. разца 11 из немагнитного материала с второй измерительной и намагничивающей обмотками 12 и 13, второго источника питания 14 и второго нагрузочно- о гф резистора 15, подключенных к третьей и четвертой измерительным линиям 16 и 17. . Работает устройство следующим образом.

До начала и,,мерений в процессе им 55 пульса радиации с помощью ключа 18 в первую намагничивающую обмотку 2 подается с определенными интервалами времени энакопеременное постоянное напряжение от первого источниКа пита-ОО ния 3, увеличивающееся до тех пор, пока амплитуда ЭДС (Пэ) в первой измерительной обмотке 8, наблюдаемая на экране осциллографа 7 не превзойдет ЭДС насыщения. При этом пло- 65 щадь под кривой ЭДС (U>) будет соответствовать изменению намагниченности насыщения материала. Затем, при неизменном положении ключа 18 на образцы 1 и 11 воздействуют импульсом радиации, при этом один иэ лучей осциллографа 7 регистрируют ЭДС (БН), наводимую в первой намагничивающей обмотке 2 образца 1, связанную с изменением намагничивающего образец

1 напряжения, пропорционального ьН.

На другом луче осциллографа 7 регистрируется ЭДС (Цм), наводимая в первой измерительной обмотке 8 образца 1,связанная в большей степени с йМ и в меньшей степени с.аН.

Сигнал компенсирующей части схемы, а именно — ЭДС во второй намагничивающей обмотке 12 образца 11 и третьей измерительной линии 17 и второй измерительной обмотке 13, и четвертой измерительной линии 16 являются ,сигналами, компенсирующими паразитные сигналы схемы измерения образца 1, с помощью первого и второго усилителей 6 и 9 осциллографа 7.

После проведенных измерений производится определение площади под кривой ЭДС только от сигнала д М образца 1 по формуле

Я(Ц,М) = 5(٠— S(kUg),. (1) где S(U<) — площадь под кривой сигнала U с первой измерительной обмотки 8 в момент воздействия импульса радиации,"

К вЂ” коэффициент трансформации обмотками 2 и 8;

S(kQ — площадь под кривой сигнала UH с намагничивающей обмотки 2, умноженная на коэффициент трансформации

К (фиг. 2 и 3).

A затем, рассчитывая относительное изменение намагниченности насыщения по формуле ЬМ 5(0ьМ) (ц, s(us) где S (U> ) — площадь под сигналом

И«, полученная путем расчета по формуле (1);

S(U5) - площадь под кривой сигнала U> первой измерительной обмотке 8,измеренного до воздействия импульса.

Таким образом., реализация способа измерения с помощью данного устройства позволяет производить дистанционное измерение изменения намагниченности насыщения(аМ ) ферроматериалов в момент воздействия импульсного ионизирующего излучения по ЭДС, наводимой в измерительной обмотке образца и регистрируемой на экране осциллографа.

958993

Использование данного способа дистанционного измерения изменения намагниченности ферроматериалов с помощью устройства по сравнению с существующими способами измерения обеспечивает возможность дистанцион- 5 ного проведения измерений намагниченности насыщения ферроматериалов в момент воздействия ионизирующего излучения различной интенсивности и длительности r, использованием сущест- 10 вующей стандартной аппаратуры,что упрощает проведение экспериментов и позволяет одновременно проводить исследование большого количества образцов без существенных затрат по времени и трудоемкости.

Формула изобретения

1. Способ дистанционного измерения изменения намагниченности насыщения ферроматериалов, заключающийся в создании. электромагнитного поля и регистрации наведенной ЭДС, о т— л и ч а ю шийся,. тем, что, с целью расширения диапазона измерений, воздействуют электромагнитным полем с напряженностью, заведомо превышающей намагниченность насыщения.образца, е

0 затем .воздействуют на него импульсом радиации, в процессе которого регистрируют изменение ЭДС в измери-

7ельной и намагниуивающей обмотках, определяют разность ЭДС с учетом ко-. эффициента трансформации, а значение относительного изменения намагниченности насыщения вычисляют путем „целения этой разности на ЭДС в измерительной .обмотке.

2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее источник постоянного тока с подключенной к нему намагничивающей обмоткой и изме рительную линию, измерительную обмотку и осциллограф, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено двумя диФференциальными усилителями, подклю, ченными к осциллографу, дополнительной измерительной линией, включенной в намагничивающую обмотку, и компенсирующим блоком, выполненным в .виде дополнительных намагничивающей и измерительной обмоток, каждая из которых подключена к различным входам д фференциальных усилителей осциллографа.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Дьяченко K.Ï., Зорина Д.И., Новицкого П.В. и др. Электрические измерения. М., "Высшая школа", 1972, (Я20,23,с. 408) .

2. Баев Е.Ф., Фоменко Л.A., Цымба люк В,С. Индукционные элементы с фер- . ромагнитными сердечниками. М., "Советское радио", 1967, с. 318.

958993 . 4 (сек)

Составитель Г.Змиевская

Редактор Л;Авраменко Техред Л.Пекарь Корректор В.Бутяга

ЮФ

Заказ 7009/61 1 ираж,. 717 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