Устройство для измерения коэрцитивной силы листовых ферромагнитных материалов Советский патент 1986 года по МПК G01N27/72 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и предназначено для. локального измерения коэрцитивной срлы изделий из листового ферромагнитного материала, напри- мер при контроле масок кинескопов, и может быть использовано в электровакуумной, металлургической и других отраслях народного хозяйства.

Цель изобретения - повышение точ- ности и быстродействия измерений.

На фиг. 1 изображена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - эпюры напряжений, поясняющие работу устройства.

Устройство содержит генератор 1 намагничивающего тока, выход которого подключен к последовательно соединенным намагничивающей обмотке 2 и резистору 3, измерительную обмотку 4, П-образный ферромагнитный сердечник 5 с нанесенными на него намагничивающей и измерительной обмоками, который в процессе измерения устанавливается на контролируемое изделие 6, дифференцирующий элемент 7, вход которого соединен с измерительной обмоткой, формирователь 8 импульсов, один вход которого подсоединен к выходу дифференцирующего элемента 1, другой - к резистору 3, генератор 9 стробирующих импульсов, вход которого подключен к выходу формирователя импульсов, кл}очевую схему 10, сигнальньй вход которой соединен с резистором 3, а управляющий вход - с выходом генератора 9 стробирующих импульсов, последовательно соединенные пиковый детектор 11 и регистрирующий прибор 12. Вход пикового детектора 11 подключен к выходу,ключевой схемы 10.

Формирователь 8 импульсов содержи компаратор 13, триггер 14 и последовательно соединенные выпрямитель 15 ограничитель 16 и пороговый детектор 17. Вход вьшрямителя 15 соединен с выходом дифференцирующего элеглента 7 а выход порогового детектора 17 - с установочным входом триггера 14. Вхо комцаратора 13 соединен с резистором 3, а выход - со счетным входом триггера 14, выход которого соединен с входом генератора 9 стробирующих импульсов-.

. Устройство работает следующем об- разом.

П-образный ферромагнитньй сердечник 5 с нанесенными на нем намагни

5

0 5

5

0

5

0

5

0

чивающей 2 и измерительной 4 обмот- ками прижимается полюсами к контролируемому изделию 6.- При этом участок контролируемого изделия 6, находящийся между полюсами П-образного ферромагнитного сердечника 5, периодически перемагничивается при помощи генератора 1 намагничивающего тока по предельной петле гистерезиса.

Выходное напряжение измерительной обмотки 4 имеет (вследствие нелинейной зависимости индукции в ферромагнитных материалах от напряженности внешнего намагничивающего поля) отчетливо вьфаженньй всплеск (фиг. 2в), ми- минимум которого определяет момент, когда ток генератора 1 достигает величины, при которой в контролируемом изделии 6 напряженность магнитного поля равна его коэрцитивной силе.

С выхода измерительной обмотки 4 напряжение поступает на дифференцирующий элемент 7, на выходе которого в момент прохождения названного всплеска появляются отрицательный и положительный импульсы напряжения (фиг. 2г), причем передний фронт положительного импульса соответствует по- ложен:шо минимума данного всплеска. Формирователь 8 импульсов формирует ао переднему фронту этого импульса положительный перепад напряжения (фиг, 2ж), которым запускается генератор 9 стробирующих импульсов, вырабатывающий короткий импульс напряжения (фиг. 23), поступающий на управляющий вход ключевой схемы 10.

В течение времени действия управляющего 1Щ 1пульса ключевая схема 10 подключает пиковый детектор 11 к резистору 3, в результате чего на выходе детектора М устанавливается напряжение, равное напряжению на резисторе 3 в момент действия строби- рующего импульса. Величина этого напряжения, пропорционального коэрцитивной силе контролируемого изделия 6, измеряется при помощи регистрирующего прибора 12.

Возврат формирователя импульсов в исходное положение (низкий уровень напряжения на выходе) осуществляется в момент перехода через нуль от низкого уровня нагфяжения к высокому на резисторе 3 (фиг, 2а, 2ж).

Формирователь 8 импульсов работает следующим образом.

При изменении тока генератора 1 от отрицательного значения к положительному в момент прохождения через нуль напряжения на резисторе 3 (фиг. 2а), выходное напряжение компаратора 13 изменяется от низкого уровня до высокого (фиг. 2б). Этот перепад напряжения поступает на счетный вход триггера 14, в результате чего на выходе триггера устанавливается низкий уровень напряжения (фиг. 2ж). Положительные и отрицательные импульсы напряжения (фиг. 2г) с выхода дифференцирующего элемента 7 поступают на выпрямитель 15, положительные импульсы (фиг. 2д) с выхода которого ограничиваются по амплитуде в ограничителе 16, после чего поступают на вход порогового детектора 17. Импульсы напряжения (фиг. 2е) с выхода порогового детектора поступают на установочный вход триггера 14, в результате чего на выходе триггера устанавливается высокий уровень напряжения (фиг. 2ж). Положительным перепадом напряжения на выходе триггера 1 запускается генератор 9 строби рующих импульсов.

Возникающие на выходе порогового детектора 17 другие импульсы напряжения (фиг. 2е) поступают на установочный вход триггера 14 после прохождения импульса, характеризующего полжение минимума напряжения измерительной обмотки 4, и поэтому не изменяет

состояние триггера 14.

Формула изобретения

Устройство для измерения коэрцитиной силы листовых ферромагнитных ма

15

226260

териалов, содержащее намагничивающую и измерительную обмотки, генератор намагничивающего тока, выход которого подключен к последовательно сое- е диненным намагничивающей,обмотке и резистору, генератор стробирующих импульсов, ключевую схему, управляющий вход которой подключен к выходу генератора стробирующих импульсов, 0 пиковый детектор, вход которого подключен к выходу ключевой схемы и регистрирующий прибор, подключенный к выходу пикового детектора, о т л и- чающееся тем, что, с целью повышения точности и быстродействия измерений, оно снабжено дифференцирующим элементом, П-образным ферромагнитным сердечником из магнитомяг- кого материала и форшгрователем им- пульсов, который выполнен из компаратора, триггера, выпрямителя, ограничителя и порогового детектора, причем выпрямитель, ограничитель и пороговый детектор соединены последова- 25 тельно, вход выпрямителя соединен с выходом дифференцирующего элемента, выход порогового детектора подключен к установочному входу триггера, вход компаратора соединен с резистором, выход компаратора подключен к счетному входу триггера, выход триггера соединен с входом генератора стробирующих импульсов, вход дифференцирующего элемента соединен с измерительной обмоткой, а намагничивающая и из20

30

35

мерительная обмотки размещены на П образном ферромагнитном сердечнике из магнитомягкого материала.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике, предназначено для локального измерения коэрцитивной силы изделий из листового ферромагнитного материала, например, при контроле масок цветных кинескопов и может быть использовано в электровакуумной и других отраслях промьшленности. Цель изобретения - повьппение точности и быстродействия измерений, достигается введением в устройство дифференцирующего элемента 7, П-образного сердечника 5 из магнитомягкого материала и формирователя 8 импульсов. Устройство содержит генератор 1 намагничивающего тока, намагничивающую 2 . и измерительную 4 обмотки, контролируемое изделие 6, генератор 9 стробимпульсов, ключевую схему 10, пиковый детектор 11, регистрирую- щий прибор 12. Формирователь 8 содержит компаратор 13, триггер 14, выпрямитель 15, ограничитель 16 и пороговый детектор 17. Работа устройства поясняется по временным диаграммам, приведенным в описании изобретения. 2 ил. i (Л to ГС 05 to Oi