Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и может бьггь исполвзЗовано для измерения статических магнитных . параметров ферромагнитных материалов. Известно устройство для измерения статических магнитных параметров фе1 ромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему блок управления и намагничивающую обмоуку испь1туемого образца, измерительную обмотку . образца, интегратор и д вухкоординатный регистрирующий прибор. Магнитные параметры в устройст ве измеряются, в квазистатическом режим намагничивания, т.е. при непрерывном к медленном изменении напряженности нам ничивающего поля. При этом магнитный поток образца измеряется интегратором путем непрерывного измерения вольтсекундной площади ЭДС, ивдуцируемой в измерительной обмотке при перемагничиБШ1ИИ образца IjLJ , Однако данному устройству свойствен низкая точность и чувствительность иэмерений, обусловленная необходимостью длительного интегрирования малых значений ЭДС, Наиболее близким по технической сущ ности к предложенному является устройс во для измерения статических магнитных параметров фе рромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подк шоченны к нему намагничивающую обмотку испытуемого образца и блок управления, иэмеригельную обмотку испытуемого образца и блок управления,двухкоорпинатный регистрирующий прибор и интегратор, вы полненный в виде преобразователя напряжения в частоту и счетчика импульсов, В устройстве магнитные параметры измеряются путем намагничивания испытуе мого образца ступенями магнитного поля и измере1дая приращений магнитного потока образца, соответствующих каждой ступени. Измерение приращений магнит кого потока производят с помощью преобразования ЭДС, шадуктируемой в изме рительной обмотке образца, в частоту и подсчета числа импульсов в процессе изменения напряженности магнитного поля ступени J2 , Однако известному устройству также свойственна ншзкая точность статических магнитных параметров м териалов. Цель изобретения - ношашение точяоо ти измерений. Поставлен11ая цель достигается тем, то в устройство для измерения статичесих магнитных параметров ферромагнитых материалов, содержащее последоваельно соединенные бпок управления, генеатор тока и намагничивающую обмотку, также измерительную обмотку и двухко- ординатный регистрирующий прибор, одим входом подключенный ко второму вы -) оду генератора тока, дополнительно ведены катущка поля, подсоединенная араллельно измерительной обмотке, тео- i аметр, состоящий из последовательно оединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные усилитель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок я нульорган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, с вторым входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нулг -орга-на - с входом блока управления. При этом, катушка поля и измерительная обмотка выполнены сверхпроводящими. На чертеже представлена схема, поясняющая работу устройства. Устройство содержит генератор тока -1, подключенные к нему блок управления 2 .и намагничивающую обмотку 3 испытуе-.. мого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4, подключенную к ней катушку поля 7, криостат 8, в котором размещены измерительная обмотка 6 и катушка поля 7, тесламетр 9, COCTOS щий из первичного преобразователя Ю и измерительного блока 11, усилитель 12 и компенсационную обмотку 13 образца 4, Измерительная обмотка 6 и катущка поля 7 изготовлены из специального провода, например из сплава олова и ниобил. Измерительная обмотка 6 вьшолнена в виде разъемного витка, охватьшаюшего испытуемый образец 4, а в объем.катущки поля 7 помещается первичный пр&образователь 10 тесламетра 9, Выход .тесламетра 9 подключен к одному из входов регистрирующего прибора 5 и через усилитель 12 - к компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирующего прибора 5 - к измерительному вы - ходу генератора тока 1, Устройство также содержит последовательно соединенные дифференцирующий блок 14 и нуль-орган 15, выход которого подкгаочи1 ко входу блоха управления 2, а вх(Щ . дифферешшрующего бпока 14 к выход тесламетра 9, . Устройство работает следующим о6разбм.. Измерительная обм&тка 6 образца 4 и катушка поля 7 образует контур, помещенный в криостат 8, заполненный жидким гелием. При пропускании тска, от генераЧОра тока 1 по намагничивающей обмотке 3 в ней создается маг нитное поле, которое намагничивает испь1туемый образец 4, Напряженность этого поля однозначно определяется-значением тока в намагничивающей о(мотке 3. Характер изменения тока со- ответствует форме сигнала, поступак щего на вход генератора тока 1 с блока управления 2. При изменении тока . в намагничивающей обмотка 3, а сл&довательно, и напряженности намагничивающего образца 4 магнитного поля в измерительной обмотке 6 индуктирует ся ток. Этот ток, пропорциональньхй ма нитному потоку образца 4, протекая по катушке поля 7, создает в ней Majv. нитаое пол индукция которого измер5 ется тесламетром 9, первичный преобразователь 1О-которого размещен в катушке поля 7. Сигнал на выходе измарительного блока 11 тесламетра 9 гфопорционяльный мaгнитнo fy потоку обраги ца 4, поступает на регистрирующий први бор 5, куда одновременно поступает сигнал с измерительного вызсода генератора тока 1,-пропорциональный напр женности намагничивающего поля. В регистрирующем приборе 5 фиксируется зависимость магнитного потока образца от напряженности намагничивающего пол в виде основной кривой намагничивания или петель гистерезиса в соответствии с формой сигнала блока управления 2« Эта зависимость даляется статической характеристикой материала образца 4, по которой определяют все его статичес- 45 кие магнитные параметры. Сигнал с вы- 34 хода тесламетра 9поступает также через усилитель 12 на компенсирующую обмотку 13 в которой создается магнит ное поле, пропорциональное току в измерительной -обмотке 6 и компенсирующее изменение намагничивающего поля обмотки 3i вызванное собственным полем измерительной обмотюа 6 при протекании через нее тока. При испытании образцов элёктропро- водного материала в блоке управления 2 в момент поступления импульса с дополнительно введенного нуль-органа 15 вырабатывается сигнал, по которому в генераторе тока 1 происходит ступенчатое изменение тока, протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4 изменяется, что приводит к изменению токагв сверхпроводящем контуре. В течение времени вменения потока сигнал на выходе тесламетра 9 изменяется; Этот сигнал пост ттает также на вход дополнительного введенного , . дифференцирующего блока 14, на выходе которого напряжение Urf- отлично от нуля: где Uf напряжевде на: выходе тесламетра Э| f - постоянная дифференцирующего блока 14. В момент пе рехода образца 4 в новое . татическое магнитное состояние, соответствующее новому значению женнрсти намагни1ивающего поля, напяжение Ug становится равнь1м нулевому ровню н на выходе нуль-органа 15 выабатывается импульс, поступающий а вход блока управления 2, вызываюий ступенчатое изменение тока в генеаторе тока 1, В регистрирующем прибое 5 также фико1фуется статическая харантврист1ака материала образца 4, но в дискретаюм виде

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последова-тедашо соединенные блок управления, тока и намагничивающую обмотку, а ггакже измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий r.. r-i у .. гйX..л.:.;. Tt-SK:rf.{--. Г |Ч7 f . .1 SftyJsbilf к1.,(Ь/.: прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, отличающееся тем, что, с. целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измерительной обмотке, тесламетр, состояояий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные уси-ц литель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым входом регистрирующего прибора и с (Л входом усилителя, а выход нуль-органа с входом блока управления, 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что катушка поля и из- с мерительная обмотка выполнены сверхпроводящими. 4 00 4 00