Способ определения магнитных характеристик Советский патент 1986 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитнь1м измерениям и предназначено для определения магнитных характеристик ферромагнитных материалов.

Известен способ определения магнитных характеристик ферромагнитных материалов, основанный на перемагничивании образца внешним магнитным полем, измерении магнитной индукции и напряженности магнитного поля и их регистрации Q .

При осуществлении известного способа закон изменений внешнего магнитного поля от времени в процессе перемагничив-ания образца устанавливают в зависимости от первых производных магнитной индукции ц напряженности магнитного поля по времени-. При этом не учитываются текущие значения магнитной индукции В и напряженности Н магнитного поля, но для различных образцов даже иэ одного материала петли гистерезиса могут отличаться .как по конфигурации, так и по размерам. Вследствие этих различий регистрируемых потерь гистерезиса погрешность определения магнитных характеристик различных образцов также оказывается различной, а именно для образцов с более высокими значениями основных магнитных параметров она увеличивается. Непостоянство погрешности затрудняет обработку результатов измерений. Таким образом, точность известного способа недостаточна.

Известен способ получения статических кривых намагничивания и петель гистерезиса образцов ферромагнитных материалов, при котором образец перемагничивают внешним полем и регистрируют петлю гистерезиса образца.

При этом способе учитывается влияние формы петли гистерезиса на погрешность измерения, так как режим перемагничивания образца устанавливают в зависимости от его магнитной проницаемости, которая является дифференциальной характеристикой формы петли гистерезиса z .

I :

Однако и при этом способе различие размеров петель гистерезиса различгаых образцов приводит к непостоянству погрешности регистрация петель гистерезиса. Непостоянство погрешности измерения затрудняет обра ботку результатов измерений|следовательно, точность этого способа недостаточна., .

Цель изобретения - повьппение точности определения магнитных характеристик.

Сущность изобретения поясняется . следующим образом.

Внутренняя магнитная энергия Е образцов является интегральной характерийтикой их магнитного состояния в процессе перемагничивания в каждый момент времени.

Вихревые токи, возникающие в образце при перемагничивании, и магнитная вязкость материала образца приводят к расширению регистрируемой петли гистерезиса по сравнению с его статической петлей гистерезиса, что вызывает погрешность определения магнитных характеристик.

Для обеспечения постоянства погрешности регистрации петли гистерезиса различных образцов значение напряженности внешнего поля в каждьй момент времени необходимо устанавливать в зависимости от значений как производных магнитной йндук-, ции и напряженности магнитного поля i по времени dB/dt и dH/dt, так и саf/oix значений магнитной индукции 6 и напряженности магнитного поля Н в образце.

Модуль градиента внутренней магнитной энергии характеризует абсолютну погрешность определения внутренней магнитной энергии образца. Так как внутренняя магнитная энергия Р ,

равная

4-..

Е

(О

определяется достигнутыми в данный момент времени значениями магнитной индукции 5 и напряженности магнитного поля Н, то погрешность ее определения характеризует и погрешность регистрации петли гистерезиса.

Внутренняя магнитная энергия является функцией двух переменных 5 и N, каждая из которых в свою очередь зависит от времени:

В B(t); Н H(t).

(2)

Из равенства (1) и (2) по определению градиента следует, что модуль 55 градиента внутренней магнитной энергии равен

..f2E.dH.

г

|т)(||.|5

(3)

) ЧН dt

Так как ЗЕ/ 3 В Н и ЗЕ/ ЗН В, ТО равенство можно записать в виде

-|j(«W

.(B.|S,

jgrad Е

df

По предлагаемому способу в процессе перемагничивания образца внешним магнитным полем последнее изменяют по времени так, чтобы модуль градиента сохранял постоянное значение, iT.e. обеспечивают выполнение равенства

1 grand Е

const

..-.

в любой иомент времени t. Постоянство модуля градиента Е обеспечивает постоянство абсолютной погрешности определения магнитного состояния образца. Следовательно в каждый момент времени при одинаковых значениях производньлс dB/dt и dH/dt образец, имеющий большие текущие значения В и Н, т.е. большую внутреннюю магнитную энергию, следует перемагничивать медленнее, чем образец, имеющий меньшие значе1 ия В и Н .

Из равенства (4) и (5) следует, что погрешность определения магнитного состояния образца в каждый момент времени определяется текзпцими значениями величин dB/dt, dH/dt, В и Н. Поэтому постоянс1;во модуля градиента внутренней магнитной знергии в процессе перемагничивання обеспечивает постоянство погрешности при определении характеристик с различными формами и размерами петель гистерезиса.

Формул аизобретения

Способ определения магнитных ха рактеристик,. включающий перемагничивание образца внешним магнитным полем, измерение магнитной индукции и напряженности магнитного поля и их регистрацию, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, дополнительно измеряют производные магнитной индукции и напряженности магнитного поля, а напряженность внешнего магнитного поля изменяют, подде1живая постоянHbw модуль градиента внутренней магнитной энергии образца.

Изобретение относится к магнитным измерениям. Цель изобретения повышение точности определения магнитных характеристик. Образец перемагничивают внешним магнитным полем, изменяя последнее по времени так, чтобы модуль градиента сохранял постоянное значение. Для обеспечения постоянства погрешности регистрации петли гистерезиса различных образцов значение напряженности внешнего поля в каждый момент времени надо устанавливать в зависимости от текущих значений как производных магнитной индукции и напряженности магнитного поля по времени, так и самих значений магнитной индукции и нап« ряженности магнитного поля в об- (Л разце.