Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнитных образцов Советский патент 1988 года по МПК G01R33/12 

51

,

It./

Изобретение относится к измерительной технике. Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнитных образцов содержит магнито- провод 1 в виде ферромагни- ного стержня, прижимные приспособления (ПП) 4, имеющие возможность перемещаться вдоль него, каркас 2 с намагничивающей и измерительной обмотками, центрирующее приспособление (ЦП) 5, полюсные наконечники 3, имекяще возможность перемещаться совместно с ПП 4. ЦП 5 выполнено в виде направлянщей 6 с подвижньв ш упорами. Повышается точность измерения магнитных характеристик за счет более точного центрирования образца. 4 ил. W

fOutl

Изобретение относится к измерителной технике и может быть использовано при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий.

Целью изобретения является повышение точности измерения магнитных характеристик за счет более точного центрирования образца, уменьшения

влияния прижимного усилия и потока

рассеяния.

На фиг. 1-3 изображено устройство с испытуемым кольцевым образцом; на фиг. 4 - то же, с полосовым образцом; на фиг. 5 и 6 - то же, с образ- цом в виде прямоугольника.

Устройство содержит шихтованный магнитопровод 1, каркас 2 с намагничивающей и измерительной обмотками (не показаны), полюсные наконечники 3, прижимные приспособления 4, цент рирующее приспособление 5 с направляющей 6 и упорами 7, свободно перемещающимися по винту 8 вдоль оси направляющей 6. Прижимные приспособ ления 4 имеют паз 9 (воздушньй зазо и включают прижимные упоры 10, отжимаемые пружинами 11 и установленные с возможностью фиксации в отжатом положении. Торцовые поверхности по- люсных наконечников 3 и поверхность магнитопровода 1, соприкасшощаяся с торцовой поверхностью полюсных наконечников 3, тщательно пришлифованы. Длина магнитопровода 1 выбирается с учетом возможности испытания образцов с различными размерами. Прижимные приспособления 4 с упорами 10, пружинами 11 и струбцинами 12 выполнены из немагнитных металлов. Центрирующее приспособление 5 с направлющей 6, упорами 7 и винтом 8 выполнено из диэлектрического материала. Фиксация полюсных наконечников 3 производится Г-образными выступами 13, входящими в зацепление со струбцинами 12 приспособлений 4.

Устройство работает следуюпщм образом.

Перед началом измерения упоры 7 центрирующего приспособления 5 выставляют на направляющей 6 по внутрним размерам замкнутого образца 14 (например, по внутреннему диаметру кольцевого образца), устанавливают на упоры 7 испытуемый образец 14, подводят прижимные приспособления 4 с полюсными наконечниками 3, к кото рым своей боковой поверхностью приж

мается образец 14 при помощи прижимных упоров 10, отжимаемых пружинами 11, посредством поворота упоров 10 вокруг своих осей до попадания выступов 14 в пазы в струбцинах 12 (фиг.1 и 2). При испытании листовых образцов 14 (полос) последние устанавливают на полюсные наконечники 3, выставленные симметрично относительно оси направлякмцей 6, и фиксируют аналогично (фиг. 3). Так1ш образом, преобразователь позволяет испытывать как замкнутые, имеющие хотя бы одну ось симметрии, так и листовые образцы 14. Прямоугольные образцы 14 фиксируют между внутренними частями упоров 7 (фиг. 4).

Устройство может работать как на постоянном, так и на переменном токе. При протекании I в намагничивающей обмотке в магнитопроводе 1 создается магнитный поток Ф,, замыкающийся через полюсные наконечники 3 и листовой образец 14 или разветвляющийся на два одинаковых потока Фо в двух половинах замкнутого образца 14. За счет использования полюсных наконечников испытуемый образец 14 разнесен с магнитопроводом 1, что приводит к уменьшению потоков рассеивания. В цепи намагйичивающей обмотки предусмотрены устройства регулирования и измерения величины намагничивающего тока.

При работе на постоянном токе необходимо использовать устройство для коммутирования намагничивающего тока. Сигнал с измерительной обмотки измеряют вебермеТром. Индукция магнитного поля определяется по формуле

В

Со

,

(1)

где I -

где С

а( W

постоянная веберметра; отброс указателя веберметра; число витков измерительной обмотки;

площадь поперечного сечения испытуемого образца 14. Напряженность магнитного поля в образце определяют из выражения

S, где I -

КдШм

Пг-

.

(2)

величина намагничивающего тока;

число витков намагничивающей обмотки;

1д - средняя длина образца.

При испытаниях замкнутых образцов 14 коэффициенты К,8, К,2, а при испытаниях листовых образцов 14 К,2,

к,и.

При работе на переменном токе сигнал V , снимаемый с измерительной обмотки преобразователя, измеряют вольтметром средних значений. Индукцию В в образце 14 рассчитывают по формуле

Ви

VCP

K..

(3)

где f - частота намагничивающего тока.

Напряженность магнитного поля вычисляют из соотношения20

V2 К4Шн 1„

(4)

где I - эффективное значение величины намагничивающего тока.

При испытаниях замкнутых образцов 14 , . При испытаниях листовых образцов 14 , .

Для устранения влияния вихревых токов, возникающих в прижимных при- способлениях 4 при работе на переменном токе, последние выполняются со сквозными пазами, обрывающими замыкание этих токов.

Формулы (2) и (4) используют в том случае, когда величина магнитного сопротивления магнитопровода 1 значительно меньше магнитного сопро

5

0

,

5

тивления образца 14. Если последнее условие не выполняется, то для измерения напряженности магнитного поля применяют потенциалометр, определяющий разность магнитных потенциалов в двух точках образца 14.

Применение центрирующего приспособления независимого от положения полюсных наконечников позволяет повысить стабильность прижимного усилия и стабилизировать площадь контакта, снизить влияние потоков рассеяния и одновременно обеспечить надежное 1 нтрирование образцов различной формы.

Формула изобретен и я

Устройство для измерения магнитных характеристик ферромагнитных образцов, содержащее магнитопровод, выполненный а ввде ферромагнитного стержня, два прижимных приспособления, выполненные с возможностью перемещения вдоль стержня магнитопровода, на котором расположен каркас намагничивающей обмотки, а также центрирующее приспособление, отличающееся тем, что, с целью повьше- ния точности измерения, оно снабжено двумя полюсными наконечниками, выполненными с возможностью перемещения совместно с прижимными приспособлениями, а центрирукнцее приспособление выполнено в виде направляющей с подвижными упорами, расположенной на каркасе намагничивающей обмотки перпендикулярно магнитощюводу.

O&ae.J

0ue.

I )

-F

О

Г4