Способ контроля сердечников для магнитных усилителей Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля витых сердечников пермаллоевых сплавов, используемых для изготовления магнитных усилителей.

Цель изобретения - повышение достоверности идентификации сердечников по магнитным параметрам.

Поставленная цель достига;ется тем что вводится новая процедура контроля, обеспечивающая измерение и максимальной магнитной проницаемости, и статической коэрцитивной силы сердечника.

На фиг. 1 представлена кривая затухания амплитуды переменного магнитного поля при проникновении его от края ленты, толщиной d, к ее центру; на фиг. 2 - зависимость магнитной проницаемости и индукции от величины постоянного магнитного поля; на фиг. 3 - режимы намагничивания в последовательных циклах.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно намагничивают сердечник импульсом постоянного магнитного поля.

При намагничивании сердечника импульсом постоянного магнитного поля создаются условия, при которых последующее перемагничивание переменным магнитным полем происходит только в том слое ленты сердечника, в котором амплитуда, затухающего вследствие поверхностного эффекта neper-, менного поля, превьшает значение cTa тической коэрцитивной силы сердечника.

При перемагничивании переменным . магнитным полем с амплитудой Hew, равной максимально допустимому значению статической коэрцитивной силы материала сердечника, амплитуда его убывает по мере проникновения вглубь ленты по закону

Н(х) Н,„., : (1) где Н(х) - поле на расстоянии X от

края ленты;

Н - поле на краю ленты равное в данном случае HCN; 6 - эффективная глубина проникновения поля,

вследствие чего перемагничивается только слой ленты глубиной (1.(фиг.1) в которой амплитуда магнитного поля больще величины статической коэрцитивной силы сердечника. При этом в

S

0

5

измерительной обмотке индуцируется ЭДС со средним значением ср (d). Формула (l) получена из формулы, описывающей классический поверхностный эффект (случай постоянной прони- цаемости для условия, когда наблюдается сильный поверхностный эффект d .

Во втором цикле вновь предварительно намагничивают сердечник импульсом постоянного тока, перемагничивание сердечника проводят амплитудой iHcM (на поверхности ленты). Ам- плитуДа магнитного поля на расстоянии о от края ленты уменьшается нЬ раз, становится.равной Ней и далее продолжает убьшать по тому же закону (1) до глубины da, причем вследствие того, что H(d,() H(dj ) Не, справедливо равенство .d d г-.

Величина среднего значения ЭДС в измерительной обмотке ср. (.г j) определяется суммой средних значений ЭДС (с|(о) - наводимой при перемаг- 5 ничивании слоя толщиной 5 у обоих, краев ленты и « (da - - наводимой при перемагничивании слоя ленты толщиной dg-o. С учетом того, что d dit -S и поле в слоях этой величины, изменяется по одному закону и на одну величину Нем- Не, справедливо равенство.

icp () ч.( 1г) - cp(di), .(2)

Величина среднего значения ЭДС сср.( э). определяется соотношением

6ср:( 4f-5-W.|-,BH.cp.(3) ,

где f 0

5

0

5

В,

d.

H.Cf.

частота переме.нного поля; число витков измерительной обмотки; тола1ина ленты; среднее значение амплитуды индукции в слое ленты толщиной S от края.

Для высоконикелевых пермаллоевых сплавов значение магнитной проницаемости в области постоянных полей от Нсн (незначительно отличающейся от поля максимальной проницаемости) до 0 |Нск изменяется незначительно к может считаться постоянным, (фиг. 2). Это позволяет найти В.ср. как

е.

Вм.ср. /А.«с-Н (х) d X /л. (e-l).

Последнее соотношение и учет того, что

5 ---.

,.-ff

электропроводность материагдела,

позволяет из соотношения 3 получить расчетную формулу для максималной магнитной проницаемости

,...f {.--3|.-..J.tV(). ,

f 45-Нем (е-1) К..г(П

(4)

где К - постоянный для данного типоразмера и материала сердечника коэффициент .

В третьем цикле также сначала намагничивают сердечник импульсом постоянного тока, затем перемагничива- ют с амплитудой магнитного поля, обеспечивающей наведение в измерительной обмотке ЭДС со средним значением, равным ср.() cp.-(d2)).(iii), очевидно амплитуда магнитного поля затухает до значения Не на расстоянии (Г от края ленты, а значит справеливо соотношение. Не Н„з.е,

где Hf4j - амплитудное значение магнитного поля в третьем цикле перемагничивания.

Пример. В качестве объекта измерений используют витые сердечники из ленты толщиной 0,08 мм сплава 79 НМ П класса с максимально допустимой коэрцитивной силой HCH 0,02 Э. В дальнейшем сердечники группируются в пары -и четверки для работы в реверсивных магнитных усипителях.

Сердечники намагничивают до насыщения импульсом постоянного магнитного поля с амплитудой 2 Э, после чего перемагничивают магнитным полем с частотой f I000 Гц и амплитудным значением Нм Нем - 0,02 Э и измеряют с реднее значение ЭДС в измерительной обмотке f с(ц .

Во втором цикле сердечники перемагничивают переменным магнитным полем с амплитудньм значением-Hwi еН|«ц 0,054 Э и измеряют среднее значение ЭДС в измерительной обмотке 6ср.2 .

в третьем цикле перемагничивают сердечники таким полем, что в измерительной обмотке индуцируют ЭДС со средним значением, равным (fcpj-(срч.

Макс1шальная магнитная проницаемость рассчитьшается по формуле (4) с учетом того, что входящие в формулу величины имеют следующие значения: G 1,6 X 10 ед. СГСМ (определяется экспериментально), d

10

20

25

2231744

0,0.08 см, S 0,127 см, Нсм 0,02 Э и f 10 Гц. При этом коэффициент ,36« 10 В.

Коэрцитивная сила рассчитьшает- 5 ся как HC - HM .3. е .

Измерения проводят для партии сердечников, которые при контроле по известному способу, когда без предварительного намагничивания измеряют средние значения ЭДС в измерительной обмотке в полях 0,01; О,05 и 0,1 Э, имеют различия в пределах погрешности способа и потому скомплектованы в один усилитель. Усилитель рб- J5 ладает бояьщим уходом нуля после подачи управляющего сигнала и разностью уходов нуля после воздействия управляющих сигналов разных знаков. Контроль по предлагаемому способу позволяет выявить существенные различия в свойствах этих сердечников. Так найдены сердечники с одинаковым значением Не 0,01957Э, но с разными ЦмАкс(|8300 и- 204000 гс/э),

Отбор сердечников по принципу максимального совпадения свойств позволяет существенно улучшить параметры усилителя.

30 Таким образом, использование способа контроля сердечников магнитных усилителей позволяет с большей достоверностью, идентифицировать сердечники и приводит к существенному

35 снижению гистерезиса магнитных усилителей, к улучшению их параметров.

Формула изоб-ретен.ия

40 Способ контроля сердечников для магнитных усилителей, заключающийся в воздействии на сердечник переменным и постоянным магнитными полями с измерением средних значений ЭДС

45 в измерительной обмотке и амплитуды перемагничивающего поля, о т л и - ч а: ю щ и и с я тем, что, с целью повьшхения достоверности идентификации сердечников по магнитным параметрам,

50 измерения проводят в трех последовательных циклах, каждьй сердечник предварительно намагничивают до на- сьш1ения импульсом постоянного тока, а затем перемагничивают переменным

55 магнитным полем, в первом цикле перемагничивают амплитудой перемагни- чивающего поля, равной максимальному значению коэрцитивной силы для

мямч-:рияла сердечника, во втором - я иглитудой перемагничивающего поля и е раз больше, (е 2,718 ... 7 основание натурального логарифма), в третьем перемагничивают полем, обеспечивающим среднее значение ЭДС, равное разности средних значений ЭДС, измеренных в первом и втором

н

12231746

циклах, по разгго .ти средних значений ЭДС в первом и втором циклах определяют величину максимальной маг- с нитной проницаемости сердечника, а по величине амплитуды магнитного поля в третьем цикле определяют статическую коэрцитивную силу сердечника.

Фиг.1

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для контроля витых сердечников из пер- маллоевых сплавов, используемых для изготовления магнитных усилителей. Цель изобретения - повышение достоверности идентификации сердечников по магнитнь1М параметрам достигается введением новой совокупности операций контроля, обеспечивающей измерение максимальной магнитной проницаемости и статической коэрцитивной силы сердечника. Измерения проводят в 3-х последовагтельных циклах. В каждом цикле сердечник предварительно намагничивают до насьш1ения, а затем перемагничивают переменным магнитным полем. В 1-м цикле амплитуда перематничивающего поля равна максимальному значению коэрцитивной силы для материала сердечника, во 2-м - амплитуда в е раз больше . (е 2,718...), в 3-м среднее значение амплитуды перемагничивающего поля равно разности средних значений ЭДС, измеренных в 1-м и 2-м циклах. По разности средних значений ЭДС в этих циклах определяют величину максимальной магнитной проницаемости сердечника, по величине амплитуды магнитного поля в 3-м цикле - статическую коэрцитив ную силу сердечника.i3 ил. (О ю N5 СО 4

LK

ЛУ

АР

Фи.г

Составитель А. Дивеев Редактор Н. Бобкова Техред Н.Бонкало КорректорГ. Решетник

Заказ 1709/49 Тираж 728 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская на:б., д. 4/5

Филиал ГГПП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фи1.3