Способ определения коэффициента магнитострикции Советский патент 1988 года по МПК G01R33/18 

ф

00

ч

00

о

Изобретение относится к способам физических измерений, основано на .использовании звуковых колебаний для измерения коэффициента магнитострик- ции жидк1 х сред и может быть исполь- эовано-для неразрушающего контроля указанных сред.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем расширения вида исследуемых агрегат ных состояний.

На чертеже показана схема устройства; реализующего способ.

Устройство содержит источник тоянного магнитного поля (регулируе- мьй источник 1 .постояннЬго тока и ка: тушки 2 Гельмгольца)J цилиндрический резонатор 3 из немагнитного материала , заполненный намагничивающейся ясидкой средой 4, генератор 5 сигналов, соединенный с источником 6 ультразвука и катушку 7 индуктивности, выводы которой соединены с входами вольтметра 8 и частотометра 9. : Устройство работает следующим об- разом.

На образец накладьюают постоянное магнитное поле, создаваемое источником 1, 2 магнитного поля. Сигнал ге- нер.атора 5 с частотой, равной частот радиального звукового резонанса цилиндрического резонатора 3, поступае . на источник 6 ультразвука, возбуждаю

Способ определения коэффициента магнитострикции, включающий воздействия магнитного поля на образец, измерение ЭДС и определение коэффициента магнитострикции, отлич аю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

дий ультразвуковую волну :в среде 4, расширения ввда исследуемых агрегат- Ультразвуковая волна генерирует в ок- ружайщем пространстве электромагнитных состояний, воздействуют на образец ультразвуковой волной перпендику лярно магнитному полю, измеряют амплитуду и частоту электромагнитной волны, а величину коэффициента магни тострикции определяют по формуле

нуш волну, которая регистрируемся катушкой 7 индуктивности. Амплитуду ; и частоту. /й электромагнитной волнЫ измеряют вольтметром 8 и частотомером 9, .присоединенными к выводам ка- тушки 7. Подставляя известные величины и значения измеренных амплитуды и частоты элeктpoмaгниtнoй волны, : определяют величину коэффициента магнитострикции

fM

Г

J..;-fir.v

ff

H - напряженность магнитного

поля; I - интенсивность ультразвуковой

волны; С - скорость звука 8 намагничен-

ной жидкой среде; f - плотность намагниченной жад-f

кой среды;

рр- магнитная проницаемость вакуума;

k - постоянная калибровки. Ультразвуковая волна интенсивно- стью I, распространяющаяся в среде, приводит к. модуляиди магнитной проницаемости , причем величина определяется через коэффициент маг- нитострикции и величину колебаний плотности р в ультразвуковой волне в соответствии с соотношением

м -фр .

, Изменение магнитной проницаемости приводит к генерации электромагнитной волны. Из.уравнения Максвелла следует, что амплитуда электромаг- БИТНОЙ волны

if/,u)|

Ге ttic If4 /. o-LhxH(--)(-f)

h - возмущение магнитного поля.

Амплитуда максимальна при условии ортогональности волновой нормали к направлению -магнитного поля.

Формула изобретения

Способ определения коэффициента магнитострикции, включающий воздействия магнитного поля на образец, измерение ЭДС и определение коэффициента магнитострикции, отлич аю- щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем

расширения ввда исследуемых агрегат-

расширения ввда исследуемых агрегат-

ных состояний, воздействуют на образец ультразвуковой волной перпендикулярно магнитному полю, измеряют амплитуду и частоту электромагнитной волны, а величину коэффициента магниг тострикции определяют по формуле

е k -j- (L)

9j If

где e - амплитуда электромагнитной волны;

UJ - циклическая частота электромагнитной волны;

I - интенсивность ультразвука;

с - скорость ультразвука в намагниченной жидкой среде;

Н - напряженность постоянного магнитного поля;

Рр- магнитная проницаемость вакуума;

- плотность намагниченной жидкой среды;

k - постоянная калибровки;

Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля жидких сред. Способ измерения коэф фициента магнитострикции реализован в устройстве. На образец намагничивающейся жидкой среды .4 накладывают постоянное магнитное поле, создаваемое ис точником постоянного магнитного поля. С генератора 5 сигналов поступает сигнал с частотой, равной частоте радиального звукового резонанса цилиндрического резонатора 3, на источник 6 ультразвука, возбуждающий ультразвуковую волну в среде 4 перпендикулярно магнитному полю. Измеряют амплитуду и частоту электромагнитной волны, а величину коэффициента магнитострикции рассчитывают по формуле, приведенной в описании изобретения. При этом амплитуда максимальна при условии ортогональности волновой нормали к направлению магнитного поля. Способ имеет расширенные функциональные возможности путем расширения вида исследуемых агрегатных состояний. 1 ил. § (Л