Устройство для измерения параметров ферромагнитных изделий Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

4

00 и

4 Изобретение относится к контроль но-измерительной технике и может быть использовано для контролл магнитных свойств массивных ферромагни ных изделий. Известно устройство для контроля свойств ферромагнитных изделий, основанное на эффекте Баркгаузена, содержащее генератор низких частот индуктивный преобразователь проходного типа, фильтр верхних частот, усилитель и индикатор. Перемагничив ющая обмотка индуктивного преобразо вателя создает переменное магнитное поле, которое перемагничивает контролируемое изделие. ЭДС от скачков Баркгаузена, индуцируемая в измерительной обмотке преобразователя, регистрируется блоком индикации. По параметрам ЭДС от скачков Баркгаузена осуществляют контроль l . Недостатком устройства является трудность фильтрации гармоник часто ты Перемагничивания, Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для контроля ферромагнит ных изделий, содержащее последовательно соединенные генератор тока низкой частоты, две встречновключенные возбуждающие обмотки с П-образными магнитопроводами, один из кото рых расположен в межполюсном расстоянии другого, последовательно соединенные обмотку измерения ыумов Баркгаузена, усилитель, фильтр верхних частот и анализатор спектра-. ЭДС от скачков Баркгаузена с индикаторных обмоток поступает на анализатор спек тра 2 . К недостаткам устройства следует отнести то, что спектр ЭДС от скачков Баркгаузена сильно зависит oj влияния реакции вихревых токов на процесс распространения, электромагнитного поля. Целью изобретения повышение точности измерений путем влияния вихревых токов. Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее последовательно соединенные генератор тока низкой частоты,, две встречновключенные возбуждающие обмотки с .П-образными магнитопроводами, один из KOTOfibDC расположен в межполюсном расстоянии другого, последовательно соединенные обмотку измерения DjyMOB Баркгаузена усилитель и фильтр, ана лизатор спектра, снабжено последовательно соединенными генератором тока высокой частоты, вихретоковьи преобразоаателе 4, блоком компенсации и блоком перемножения, подключенными к анализатору спектра, второй вход блока перемножения соединен с выходом фидьтра, второй выход генератора тока высокой частоты - с вторым входом блока компенвации, а обмотка измерения шумов Баркгаузена выполнена В виде двух встречновключенньк обмоток, расположенных симметрично между. полюсами разных магнитопроводов.. На чертеже приведена функциональ-ная схема устройства. П-образный магнитопровод 1 и рас- . положенный в его межполюсном расстоянии П-образный магнитопровод 2 г установлены на контролируемом изделии 3. На обоих магнитопроводах. закреплены возбуждающие обмотки 4 и 5, электрически связанные с генератором б тока низкой частоты и соединенные между собой встречно. Две обмотки 7 и 8 измерения щумов Баркгаузена расположены в межпрлюсном расстоянии магнитопровода 1 по обе стороны магнитопровода 2, в межполюсном расстоянии которого расположен вихретоковый преобразователь, включающий возбуждагацую обмотку 9 электрически связанную с генератором 10 тока частоты, и измерительную о.бмотку 11. Устройст- во содержит канал измерения спектрального распределения ЭДС от скачков Барк-гаузена, состоящий из широкополюсного усилителя 12, фильтра 13, блока 14 , перемножения, вьшолненного в виде усилителя с переменным,коэффициентом усиления, и анализатора 15 спектра, а также блок 16 компенсации. Принцип работы устройства основан на компенсации в спектре измеряемой ЭДС.ОТскачка Баркгаузена составляющей от реакции вихревых токов. Устройство работает следующим образом. По возбуждающим обмоткам 4 и 5, включенным встречно, протекает ток генератора 6 низкой частоты. Магнитный поток, созданный током генератора, замыкаясь.по магнитопроводам1 и 2 и контролируемому изделию 3, индуцирует в обмотках 7 и 8 ЭДС, которая состоит из гармоник тока перемагничивания и шумойой компоненты, имеющей сплошной спектр. Спло шная компонента ЭДС от скачков Баркгаузена, выделяемая дифференциальншл включением, обмоток 7 и 8 фильтром 13 верхних частот, поступает на первый вход блока 14 перемножения. По возбуждающей обмотке 9 протекает ток генератора 10 высоких частот. В измерительной обмотке 11 индуцируется ЭДС, определяемая характером вихревых токов в контролируемом изделии 3. Встречным включением возбуждающих обмоток 4 и 5 обеспечивается работа вихретоковото преобразователя в области Релея, где начальная магнитная проницаемость постоянна для данного контролируемого изделия. Сигнал измерительной обмотки 11 зависит от удельной электрической проводимости и от начальнрй магнитной проницаемости контролируемого изделия 3. С измерительной обмотки 11 сигнал поступает в блок 16 компенсации. Сигнал вырабатываемый блоком 16 компенсаций выражает степень влияния вихревых токов и определяется .о1(|.| , где DO -ЭДС измерительной обмотки при отсутствии контролируемого изделия. . U - ЭДС измерительной обмотки при наличии контролируемого изделия Коэффициент передачи 14 перемножения пропорционален UK . На ИНДикаторе анализа,тора 15 спектра регист рируется спектральная плотность ЭДС от скачков Варкгаузена, определяемая только собственнь л спектром скачков. Синхронно изменяя частоту генератора 10,и частоту анализатора 15 спектг ра, регистрируют спектральное распределение сплошной компоненты ЭДС от скачков Баркгаузена, по параметрам которой определяют результат контроля . Таким образом,за счет учета влияния реакции вихревых токов на результаты измерения спектра повышается точность измерения физических параметров контролируемого изделия, связанных с шумами Баркгаузена.

) yCTPQRCTBO ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ, содержащее последовательно соединен-ные генератор тока низкой частоты, , две встречновключенные возбуждаюt№e обмотки с П-оЬрйЗными «arHHTOrtixjводами, одни из которых расположен. в межполюсном расстояниидругого, последовательно соединенные обмотку измерения шумов Баркгауэена, усилитель и фильтр, анализатор спектра, отлича1ощееся тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соеди--:ненными генератором тока высокой час-тоты, вихретоковым преобразователем, блоком компенсации и блоком nejieMHOr жения, подключенными к анализатору спектра, второй вход блока перемножения соединен с выходом фильтра, второй выход генератора тока высо Ой частоты - с вторым входом блока компенсации, а обмотка измерения Баркгаузена выполнена в виде двух встречновключенных обмоток, расположенных симметрично между полюсами разных магнитопроводов.