Устройство для контроля параметров ферромагнитных материалов Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля параметров ферромагнитных материалов. Известно устройство для контроля параметров В,Н.,Мр,Нр квазистатичео кой петли магнитного гистерезиса и петель частных циклов перемагничивания, основанных на различных режимах перемагничивания образца.Устройство содержит блок намагничиваНИН, электромагнит, первичные преобразователи изменения индукции и напряженности поля в образце, систему управления, измерительные каналы индукции и напряженности поля, регистрирующий приборС. Однако известным устройствам свойственна невысокая точность регистрации параметров из-за задержки команд управления процессом регистра ции и дрейфа нуля интегратора канала индукции. Наиболее близким по своей техниче кой сущности к предложенному является устройство для регистрации характеристик ферромагнитных материалов, которое содержит электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, связанный с интегрирующим усилителем и первичный преобразователь -измерения напряженности, подключенный к усилителю,. соединенный с электромагнитом блок управления., содержащий блок порогового уровня формирователя опорного сигнала,блок изменения коэффициента передачи интегратора, блок запрета и компара- торС2. Данное устройство т.акже характери зуется невысокой точностью регистрации вследствие дрейфа нуля интегратора измерительного канала инлдукции. Цель изобретения - повьлиение точности измерения и расширение функ циональных возможностей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля параметров ферромагнитных материало содержащее электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индук ции, связанный с интегрирующим усилителем, и первичный преобразовател измерения напряженности, подключенный к усилителю, а также соединенны с электромагнитом блок намагничива ния, вход которого связан с выходом блока управления, дополнительно вве дены последовательно соединенные де литель, первый запоминающий блок и первый суммирующий запоминающий бло экстрематор с подключенным к нему умножителем и последовательно соединенные второй запоминающий блок и второй суммирующий запоминающий блок, причем вход делителя подключен к выходу интегрирующего усилителя, к входам блока управления и умножителя и к первому выходу устройства, выход первого суммирующего запоминающего блока соединен с вторым выходом устройства, выход делителя соединен с,вторым входом первого суммирующего запоминающего блока, третий вход которого связан с выходом блока управления и с вторыми входами первого запоминающего блока, второго запоминающего блока и второго суммирующего запомина|ощего блока, выход и вход экстрематора соединены соответственно с третьим и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоми- . мающего блока соединен с пятым выходом устройства, а второй вход блока управления подключен к второму входу умножителя, первому входу второго запоминающего блока, третьему входу второго суммирующего запомингирщего блока, к выходу усилителя и к шестому выходу устройства. На фиг. 1 показана структурная схема предлагаемого устройства.; на фиг. 2 - зависимость В(Н), полученная при работе устройства. Устройство содержит блок 1.. намагничивания, электромагнит 2, в рабочем зазоре которого установлены испытуемый образец 3 и первичные преобразователи 4 измерения индукции и напряженности 5 .поля в образце, интегрирующий усилитель 6, . усилитель 7, блок 8 управления и дополнительно введенные делитель 9, первый запоминающий блок 10, первый суммирующий запоминающий блок 11, второй заполинающий блок 12,второй суммирую1дий запоминающий блок 13,укНожитель 14, экстрематор 15 и выходные клеммы 16 В (t)(Bd), 17. (В),18 (Vj), 19 B.(t)H (t), 20 (Не), 21 Н (t), Hd устройства. В рабочем зазоре электромагнита установлены первичный преобразователь 4 измерения индукции, связан : ный с интегрирующим усилителем б, и первичный преобразователь 5 измерения напряженности, подключенный к усилителю 7,с электромагнитом 2 соединен блок 1 намагничивания, вход которого связан с выходом блока 8 управления. Делитель 9, первэй запоминающий блок 10 и первый суммирующий запоминакядий блок 11 соединены последовательно. Умножитель 14 подключен к экстрематору 15, а второй, запоминающий блок 12 соединен с вторым суммирующим запоминающим блоком 13, вход -делителя 9 подключен к выходу интегрирунядего усилителя 6 и входам блока 8 упавления и умножителя 14 и является первым выходом устройства, выход первого суммирующего запоминающего блока 11 является вторым выходом устройства, выход делителя 9 соединен с вторым входом второго суммирующего запоминающего блока 13 третий вход которого связан с выходом блока 8 управленияи с вторыми входами первого запоминающего блока 10, второго запоминающего блока 12 и второго суммирующего зап минающего блока 13, выход и вход экстрематора 15 являются соответственно третьим и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоминающего блока 13 является пятым выходом устройства, а второй вход блока 8 управления подключен к второму входу умножителя 1 первому ВХОДУ второго запоминающего блока 12, третьему входу второго суммирующего запоминающего блока 13 выходу усилителя 7 и является шесты выходом устройства. . Устройство работает .следующим об разом./ Образец 3, помещенный в рабочий зазор электромагнита 2, перемагничи вается медленноизменяющимся полем, Электрические сигналы с выходов пер вичных преобразователей 4 и 5, пропорциональные изменению индукции и напряженности поля в образце, поступают соответственно На входы интегг. рирующего усилителя 6 и усилителя 7 с выхода интегрирующего усилителя б сигнал, пропорциональный индукции в образце 3, поступает на один из вхо дов блока 8 управления, на второй .вход которого поступает сигнал про порциональный напряженности поля в образце 3, блок 8 управления формиру ет команды на управление работой устройства в целом, в результате чего реализуется возможность совмещения осей регистрируемой зависимоети и регистрирукядего устройства, вследствие чего на поле регистрирующего прибора регистрируется зависи- мость В(Н), представленная на фиг.2 Кроме того, блок 8 управляет работой дополнительно введенных блоков устройства . Сигнал, пропорциональный индукции в образце 3, поступает на вход делителя 9 с коэффициентом передачи и далее на вход запоминающего блока 10, который отслеживает зна чение сигнала до момента времени t (фиг. 2j равенство нулю напряженности поля в образце 3). В момент времени tj с выхода блока 8управления поступает команда на первый запоминающий блок 10, который регистрирует величину сигнала в этот момент времени и хранит его до окончания ци ла регистрации. Дальнейшее перемагни чивание образца 3 и достижение индукцией в нем нулевого значения фиксируется в блоке 8 управления, в результате чего формируется команда на изменение коэффициента передачи делителя 9 - К.1/3 Сигналы с выхода первого запоминаюImero блока 10 и выхода делителя 9 поступают- на входы первого суммирующего запоминающего блока 11, по мере перемагничивания образца 3 суммарный сигнал отслеживается первым с)плмирующим запоминающим блоком 11 и в момент равенства нулю напряжен-и ности поля в блоке 8 управления формируется сигнал, поступающий на управляющий вход первого суммирующего запоминающего блока 11, на выходе которого в этот момент времени {t-,) будет зарегистрировано значение пропорциональное остаточной индукции образца 3 о повышенной точностью. Аналогичным образом осуществляется выделение значения,.пропориио- . нального коэрцетивной.силе образт ца 3.на.выходе второго суммирунщего запоминающего блока 13. Сигналы, пропорциональные индукции и напряженности поля в образце 3, поступают на входы умножителя 14, на выходе которого сигнал пропорционален прризведению BxH(t), в момент достижения максимума произведения ВН (t) на размагничивакяцем участке зависимости В(Н) образца 3 (фиг. 2).на выходе экстрематора 15 формируется команда на регистрацию значений пропорциональных - ((,,j.- на выуоде 19; на выходе 16; - на вы.ходе 21; Bj и Hjj- параметры, входящие в состав максш ального энергетического произведения (В-Н)....-,-. м.п ЫЛ Таким образом, на выходе устройства регистрируются сигналы: 8 tt) - на выходе 16; Уд л-Вр - на выходе 17) V э - на выходе 18 сигнал, разрешающий фиксацию мо. мента максимума магнитной энергии образца, значений Vaj,Vn на илходах 16 и 21 сооткетственно;(t) - на выводе 19; . г навыходе 20; V ,(t ) -на рыходе 21. Увеличение числа контролируемых парё1метров осуществляется введением в устройство умножителя 14 и экстрематора 15. Умножитель 14 перемножает сигналы B(t) и H(t) .

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее электромагнит, в рабочем зазоре которого установлены первичный преобразователь измерения индукции, . связанный с интегрирующим усилителем, и первичный преобразователь из- . мерения напряженности, подключенный к усилителю, а также соединенный с электромагнитом блок намагничивания, вход которого связан с выходом блока управления, о т л и ч а ю ад е е с я тем, что, с целью повышения точ ности измерений и р.асшйрения его функциональных возможностей, дополнительно введены последовательно соединенные делитель,.первый запоминающий блок и первый суммирующий запсминаиощий блок, экстрематор с подключенным к нему умножителем и последовательно соединенные второй запоминающий блок и второй суммирующий запоминающий блок,причем вход ;делителя подключен к выходу интегрирующего усилителя,к входам блока управлёния и умножителя и к первому выходу устройства, выход первого суммирующего запоминающего блока соединен с вторым выходом устройства,выход делителя соединен с вторым входом первого суммирукяаего запоминающего блоi ка, третий вход которого связан с выходом блока управления и с вторыми входами первого запоминающего блока, второго запоминающего блока и второго суммирующего запоминаю;щего блока, выход и вход экстремато1ра соединены соответственно с треть им и четвертым выходами устройства, выход второго суммирующего запоминающего блока соединен с пятым выходом устройства, а второй вход блока сл управления подключен к второму вхосо о to ду умножителя, первому входу второго ;запоминающего блока, третьему входу второго суммирующего запоминакицего ;блока к выходу усилителя и к шестому выходу устройства. сх