Устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы Советский патент 1983 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для определения основных магнитных параметров образцов, имеющих разомкнутую магнитную цепь. Известно устройство для контроля маг. нитных свойств сердечников разомкнутой формы, содержащее магнитопровод, потеншгалометр, источник тока, фазовращатель, делитель напряжения, усилитель тока и обмотки: намагничивающую, компенсационную и измерительную. Принцип действия прибора основан на компенсации до нуля магнитного потока в ферромагнитном сердечнике потенциалометра, обусловленного магнитным напряжением на контролируемом участке образца Cl 3 .. . Однако в данном устройстве из-за наличия зазоров между образцом и магнитопроводом возникают значительные магнитные потоки рассеяния, которые индуцируют дополнительное напряжение в обмот- ке потенциалометра. Значение этого напря жения имеет случайный характер, что приводит к бсяьшой погрешности при определении магнитных параметров образцов, Наибвдее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы, содержащее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмоткой, блок рагу- . лировок, состоящий из последовательно соединенных делителя напряжения и фазоврашателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжения - входом блока регулировок, генератор тока, сое- диненный с намагничивающей обмоткой и входом блока регулировок, электромагнитный экран, потенциал оме тр, состоящий из П-образного ферромагнитного сердечника с нанесенными на него .первой и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр, прдд лючена к первому регистрирующему прибору и через второй делитель напряжения - к пер вому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на-потенциалометр, а выход - с вторым регистрирующим прибором, фазовращатель и ферромагнитные щунты, примыкающие к электромагнитному -экрану flQ Однако наличие механических регулиру ющих элементов усложняет процесс балансировки и требует значительного времени для достижения баланса магнитной цепи, что снижает производительность контролй. Цель изобретения - повьпиение производи тельности измерений. Иосгааточпая цель достигается тем,, что в устройство для измерения магнитных параметров образцов разоккнугой .формы, содержащее магнитопровод, С нанесенной на него компенсационной обмоткой, блок регулировок, состоящий из последовательно соединенных делителя напряжения и фазовращателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжения - входом блока регулировок, генератор тока, соединенный с намагничивающей обмоткой и входом блока регулировок, электромагнитный экран, потенциалометр, состоящий из П-образного ферромагнитного сердечника, с нанесенными на него первйй и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр подключена к первому регистрирующему прибору и через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенциалометр, а выход - с вторым регистрирующим прибором, дополнительно введены первый и второй усилители и два спаренных переменных резистора, при этом, ярмо магни топровода выполнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого примыкает к электромагнитному экрану, а компенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с общей щиной, а крайние Ы)1воды через соответствующие первый и второй усилители - с спаренными средними вьгеодами переменных резисторов, потенциальные выводы которых подключены к выходу блока регулировок. На чертеже приведена структурная схема устройства. Устройство для измерения магнитных араметров образцов разомкнутой формь одержит мш-нитопровод 1, с нанесенной . а него компенсационной обмоткой 2, лок 3 регулировок, состоящий из послеовательно соединенных делителя 4 напряения и фазовращателя 5, выход которого вляется выходом, а вход делителя 4 напряжения - входом блока 3 регулировок, енератор 6 тока, соединенный с намагичивающей обмоткой 7 и входсм блока 3 егулировок, электромагнитный экран 8, отенциалометр 9, состоящий из П-образого ферромагнитного сердечника 10, с анесенными на него первой и второй оботками 11 и 12, при этом первая обмотка 11,нанесенная ня потенниалометр 9 подключена к первому регисгрируюшему прибору 13 и через второй делитель 14 напряжения - к первому входу блока 15 вычитания, второй вход которого соединенс второй обмоткой 12, нанесенной на потенциалометр 9, а выход - с вторым регистрирующим прибором 16, первый и второй усилители 17 и 18 и два спаренных переменных резистора 19 и 20, ярмо магнитопровода 1 выполнено в виде Ш-образногосердечника, сред ний полюс которого примыкает к электромагнитному экрану 8, а компенсационная обмотка 2. разделена на две равные секциИ| расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки 2 соединен с общей шиной, а крайние выводы через соответствующие первый и второй усилители 17 и 18 - с спаренными средними выво дами переменных резисторов 19 и 2О, потенциальные выводы которых лошшючены к выходу блока 3 регулировок. Устройство работает следующим образом. Генератором 6 тока в намагничивающей обмотке 7 устанавливают значение ;тока, соответствующее заданному значению напряженности магнитного поля в образце, : Регулируя амплитуду и фазу токов в секциях компенсационной обмотки 2с помощью блока 3 регулировок устанавливается режим, при котором напряженность магнигаого поля в сердечнике равна рас четной, задаваемой током в намагничиваю щей обмотке 7, Отсутствие магнитного потока, в сердечнике Ю потенциал оме тра 9регистрируется прибором 13 по нулево му напряжению на первой обмотке 11. Однако в ферромагнитном сердечнике 10потенциал оме тра магнитного потока, обусловленного магнитным напряжением, существует магнитный поток рассеяния замыкающийся по пути; один из полюсов магнитопровода 1 , электромагнитный эк ран 8, ферромагнитный сердечник 10 потенциалометра 9, контролируемый образе 21 и второй полюс магнитопровода 1, Значение магнитнта о потока рассеяния аа висит от величины между полюсами магнитопровода 1 и контролируемым . образцом 21 и не является стабильнылд. Изменяющийся поток рассеяния может в несколько раз превосходить поток, обусловленный падением магнитного напряже-. ния на образце 21, особенно при viaMepeнии параметров образцов с малым магнитным сопротивлением. Устранение влияния потоков рассеяния в устройстве производатся путем балансировки магнитной цепи. Для этого ярмо могнитопровода 1 вьтолнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого соприкасается с экраном 8, чем достигается малое значение переходного магнитного сопротивления средний полюс - экран. Экран 8 выполнен из высокопроницаемого магнитномягкого материала и также обладает малым значением магнитного сопротивления. Процесс балансировки магнитной цепи осуществляется дифференциальным регулированием модулей магнитодвижущих сил при помоши спаренных переменных резисторов 19 и 20, Дифференциальное регулирование позволяет изменять только соотношение модулей магнитодвижущих сил, сохраняя постоянным значение их суммы. Напряжение со средних выводов резисторов подается через усилители 17 и 18 на крайние выводы обмотки 2. Для индикации балансировки служат вторая обмотка 12 потенциал оме тра 9, делитель 14 напряжения, блок 15 вычитания и регистрирующий прибор 16. Процесс регулировок начинается при заданном токе в намагничивающей обмотке 7 и обесточенной компенсационной обмотке 2. Напряжения с первой и второй обмоток 11 и 12 подаются на входы блока 15. вычитания, при этом регулированием коэффициентов деления делителя 14 устанав- ливают напряжение на выходе делителя 14 равным нулю. При этом напряжение на выходе потенциал оме тра 9 используется для определения момента баланса магнитной цепи, что приводит к устранению влияния маг нитных полей рассеяния. Таким образом, введение в устройство переменных резисторов и усилителей тока, а также выполнение магнитопровсда в виде Ш-образного сердечника и разделения его обмотки на две секции, позволило исключить механические регулировки, и уменьшить в 2-3 раза время измерения одного образца, т.е. повысить производительность контроля магнитных параметров.

000

FXSXv XXNXXXVCi

6

tOOvWVOI

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫ X ПАРАМЕТРОВ ОБРАЗЦОВ РАЗОМКНУТОЙ ФОРМЫ , сойэржатее магнитопровод, с ванеёенвой на него К1 шеисашк гаой обмоткой, блок регулировок, состояпшй из последовательно соеданенных делителя напряжения и фазовращателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжения входом блока регулировок, генератор тока, соединенный с намагнияивакшей обмоткой и входом блока регулировок, элек рсмагнитный экран, потенциалометр, состоящий из П-образного ферромагнитного .сердечника, с нанесенными на него первой 1и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенииалометр, подключена к первому регистрируюшему прибору и через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенци алометр, а выход - с вторым регистрирую пшм прибортмл, о т л и ч а ю щ а е с я. .тем, что, с целью ш ышения производительности, в него дополнительно введены первый и второй усилители и два спарен(вых переменных резистора, при э-пм ярмо магнитопровода выполнено в виде Ш-образного середчника, средний полюс которого примыкает к электромагнитнск (Л iy экрану, а кшдпенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с обпюй ши- ;иой а крайние выводы через соответствующие першлй и второй усилители - с ел |спвренными среш1ими выводами перемен0 :ных резисторов, потенциальные выводы о со ел которых подключены к выходу блока рё гулир1жок.