Вибрационный магнитометр Советский патент 1986 года по МПК G01R33/00 

1л

Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для определения магнитных характеристик образцов материалов.

Цель изобретения - повышение точности путем уменьшения магнитного поля помехи от вибропривода.

Указанная цель достигается за сче того, что вибрация измерительной катушки предлагаемого устройства осу- шествляется с помощью электростатичекого преобразователя без ферромагнитных частей, конструктивно объединенного в электромеханическую резонансную вибрирующую систему, находя-- щуюся непосредственно в зоне намагничивающего поля.

На фиг. 1 показана структурная схема магнитометра; на фиг. 2 - конструкция вибрационной системы магни- тометра.

Регулируемый источник 1 постоянного тока соединен с катушками 2, создающими магнитное поле, компенсирующее постоянное магнитное поле помех, в том числе поле Земли, ось катушки расположена в плоскости чертежа (на фиг. 1 не показаны две другие пары таких же катушек, создающих компенсирующее магнитное поле в других двух направлениях, взаимно перпендикулярных оси катушек 2, также питаемые от регулируемых источников постоянного тока). Выход генератора 3 переменного напряжения соединен с подвижными и неподвижными пластинами 4 и 5. Бьтоды измерительной катушки 6 соединены гибкими проводниками с входом усилителя 7, выходное напряжение которого подается на вход индикатора 8, градуированно- го в единицах магнитного момента. Измерительная катушка и подвижные пластины жестко скреплены с серединой неферромагнитного упругого элемента 9, защемленного концами в опо- pax 10. Неподвижные пластины, а также испытуемый ферромагнитный образец 11 жестко скреплены с основанием вибрирующей системы 12.-Пара катушек 13, создающая намагничивающе- размагничивающее поле, питается от. регулируемого источника 14. поля.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Перед началом определения магнит- ного момента или индукции (намагниченности) и напряженности поля в точках петли гистерезиса или кривой на

,

, 5 0

5

0

1732

магничивания образцов магнитомягких

материалов включают компенсирующее поле. Обычно при удлиненной форме образца, располагаемого длинной стороной по направлению стрелки (фиг.1), -достаточная компенсация постоянного поля помехи достигается при включении только катушек 2.

Включают номинальное напряжение источника. Под действием переменного напряжения подвижные 4 и неподвижные 5 пластины притягиваются или отталкиваются с силой

F K N S.Uji- - i-) sinoJt.

04 ог.

где F - сила электрического взаимодействия;

Цщ- амплитуда переменного напряжения ; N - число пластин в каждой из

равных секций; S - площадь пластины; (J - большее расстояние меяаду соседними пластинами разных секций;

меньшее расстояние. W - частота колебаний; К - коэффициент пропорциональности.

Анализ приведенных соотношений подтверждает существенность требования , т.е. требования несимметричности расположения пластин од- .ной секции относительно пластин другой секции. (Очеридно, что при полезное усилие отсутствует). Влияние этой переменной по величине и по знаку силы вызывает периодическое перемещение - вибрацию секции подвиж-. ных пластин с жестко связанной с ней катушкой с частотой, равной частоте переменного напряжения вдоль направления, указанного стрелкой {фиг.2). Так как витки измерительной катушки сцеплены с магнитным потоком образца 11, при периодическом ее перемещении в ней наводится ЭДС. Напряжение, поступающее на вход усилителя 7, усиливается и регистрируется- индикатором-вольтметром, калиброванным в единицах магнитного момента или магнитного потока.

Изменяя с помощью намагничивающих катушек 13 напряженность поля, в котором находится образец, определяют точки магнитных характеристик образца.

Предлагаемый магнитометр в отсутствие образца может быть применен

3122

и для измерения напряженности постоянного или переменного магнитного поля без. изменения конструкции, показанной на фиг. 1 и без изменения описанного алгоритма измерений,

Точность предлагаемого вибрационного магнитометра существенно выше, чем у известного, поскольку введенный в его состав электростатический вибропривод практически не создает магнитных помех в зоне измерительной катушки.

Фор м у ла изобретения

Вибрационный магнитометрJ содержащий намагничивающую и компенсирующую системы в виде соответствующих последовательно соединенных источников тока и катушек, измерительньй канал в виде последовательно соединенных из- -мерительной катушки, усилителя и индикатора, а также вибрационную сисСоставитель Г. Клитотехнис Редактор Н. Бобкова Техред Н.Бонкало Корректор Г. Решетник

Заказ 1709/49 Тираж 728Подписное

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

734

тему, включающую упругий элемент и последовательно соединенные генератор переменного напряжения и вибропривод, механически связанный с измерительной катушкой и упругим элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения точности магнитометра путем уменьшения магнитного поля помехи от вибропривода, последний выполнен в виде двух электрически изолированных секций с равным количеством проводящих немагнитных параллельных пластин, причем пластины одной секции размещены между пластинами другой секции и делят эти промежутки на неравные части, чередующиеся, в смежных промежутках, одна из секций является подвижной, другая - неподвижной частью вибропривода, и в каждую секцию введен электрический контакт для подвода к ее пластинам одного из полюсов генератора переменного напряжения.

/J

f2

фиг. 1

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для определения магнитных характеристик образцов. Источник постоянного тока и катушки создают магнитное поле, компенсирующее посто янное магнитное поле помех. Под действием переменного напряжения подвижные 4 и неподвижные 5 пластины, расположенные несимметрично и образующие вибропривод, притягиваются и отталкиваются с определенной сипой. Витки измерительной катушки 6 сцеплены с магнитным потоком образца 11 и при периодическом ее перемещении в ней наводится ЭДС. Напряжение с катушки 6 через усилитель регистрируется индикатором. Изменяя с помощью намагничивающих катушек напряжен- ность поля, в котором находится образец, определяют точки магнитных характеристик образца. Точность магнитометра существенно повышается, так как в его состав введен вибропривод практически не создающий магнитных помех в зоне измерительной катушки. 2 ил. I } fffffff « Фиг. г