Устройство для контроля качества ферритовых порошков Советский патент 1990 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано для контроля качества фер- ритовых порошков по их температурнйй предыстории и дисперсности.

Контроль качества термообработки ферритовых порошков и определение среднего размера частиц в них можно осуществить, используя комплексный показатель, определяемый как

G

Ms

где М$- намагниченность насыщения; М г - остаточная намагниченность} Не- коэрцитивная сила.

Кроме среднего размера частиц, важным показателем является неоднородность частиц ферритовых порошков.

I

Количественно степень неоднородности можно оценить по коэффициенту неоднородности, определяемому по отношению: .

v

где Н0 - мгновенное значение напряженности магнитного поля, соответствующее максимуму функции dM/dt или дифференциальной магнитной восприимчивости;

ел ел

со со

GO

ЛН - разность напряженностей магнитного поля в точках, соответствующих половине максимального значения функции j -clM/dt или дифференциальной магнитной восприимчивости. Таким образом, для контроля качества ферритовых порошков по их температурной предыстории и дисперсности Ю требуется совместно определять ряд магнитных параметров Ms, Мг, Нс, Н0, 4Н, причем К3, Уh и Нс могут быть определены по предельной петле гистерезиса, а Н0 и ЛН - по дифференциаль-J5 ной кривой намагничивания.

Цель изобретения - повышение производительности устройства.

На фиг.1 изображена структурная схема устройства; на фиг.2 - эпюры 20 сигналов в различных точках схемы. Устройство содержит генератор 1 синусоидального тока, дифференциальный первичный преобразователь 2, в котором размещается контролируемая 25 проба, фаэочувствительные выпрямите- ли 3 и 4, формирователь 5 опорного напряжения, состоящий из фазовращателя 6 и усилителя-ограничителя 7, формирователь 8 строб-импульсов, блок.,,. 9 выборки-хранения, делитель 10 напряжения, блок 11 сравнения, выпрямители 12 и 13, ключ 14 и блок 15 ин- дикации.

Преобразователь 2 содержит намагничивающие обмотки 16 и 17 и иямери- 35 тельные обмотки 18 и 19. Между обмотками 16 и 18 размещена проба 20. Делитель 10 образован резисторами 21 и 22.

Генератор 1 своим выходом подключен к преобразователю 2, сигнальные выходы которого по напряженности поля и намагниченности подключены к блоку 15 через выпрямители 3 и 4, к вторым входам которых подключен выход формирователя 5, своим входом соединенный с выходом преобразователя 2 по напряженности поля. Выход формирователя 5 также соединен через формирователь 8 с управляющим входом 50 блока 9, своим выходом соединенного . через делитель 10 с одним входом блока 11, второй вход которого и вход блока 9 через второй выпрямитель 12 подключены к выходу преобразователя 2 по намагниченности. Выход блока 11 соединен о управляющим входом ключа 14, сигнальный вход которого через

45

55

j J5

20 25 .,,.

35

50

45

55

первый выпрямитель 13 соединен с выходом преобразователя 2 по напряженности поля, при этом выходы блока 9, выпрямителей 12 и 13 и ключа 14 соединены с соответствующими входами блока 15.

Устройство работает следующим образом.

Испытуемая проба 20 подвергается действию синусоидального магнитного поля, создаваемого генератором 1 и намагничивающими обмотками 16 и 17 преобразователя 2. С измерительных обмоток 18 и 19 преобразователя 2 снимаются напряжения UT , U2, пропорциональные производным по времени от намагниченности M(t) и напряженности H(t) магнитного поля.

На фиг.2 представлены кривые U,, иг, Н, М, полученные для одной из проб ферритового порошка. Каждое из указанных напряжений подается на вход соответствующего фазочувствительного выпрямителя 3 и 4, Опорное напряжение в виде меандра U7 подается на управляющие входы фазочувствительных выпрямителей 3 и 4 с выхода формирователя 5. Фаза опорного напряжения может изменяться фазовращателем 6. Средние значения напряжений на выходе выпрямителей 3 и 4 пропорциональны мгновенным значениям сигналов H(t), M(t) в момент коммутации. Таким образом, при изменении фазы опорного сигнала возможен отсчет параметров любой точки петли в том числе Нс, Mr, Ms. Для определения момента достижения максимума функции dM/dt используется формирователь 8 и блок 9, на вход которого подается напряжение U, представляющее собой результат двух- полупериодного выпрямления напряжения U, . Выпрямление сигнала позволяет использовать оба полупериода напряжения U1, повысить частоту выборки и, соответственно, облегчить условия хранения полученного сигнала. Кроме того, после усреднения напряжения U в блоке 15, получается напряжение, пропорционально максимальному значению исходной величины M(t), что при насыщении соответствует значению N s - намагниченности насыщения, одному из характерных параметров петли гистерезиса. При перестройке фазы опорного сигнала фазовращателем 6 наступает момент, когда стробимпульсы, формируемые в момент попожительного и -

рицательного фронтов опорного сигнала соответствуют моменту достижения максимума кривой Uf и, соответственно, I максимуму функции dM/dt. Достижение указанного момента фиксируется по максимуму выходного напряжения на выходе блока 9 с помощью блока 15. При этом среднее значение напряжения на выходе фазочувствительного выпрямителя 4 соответствует напряженности поля Н0. Для определения показателя р необходимо определить интервал /JH, для чего в устройстве используется ключ 14, блок 11 и делитель 10. Коэф- фициент дел ения делителя 10 выбирается из условия получения момента сравнения на заданном уровне от максимального значения напряжения U например на уровне 0,5Ufijwatt, При этом при превышении заданного уровня на выходе блока 11 получаются импульсц U.J, , управляющие работой ключа 14. На вход ключа 14 подается напряжение U,,- , представляющее результат двух- полупериодного выпрямления напряжения U. Это позволяет получить на выходе ключа 14 вырезки напряжения Uj3 от t до t- одной полярности с некоторым отличным от нуля средним значением. Кроме того, в результате усреднения напряжения U получается напряжение, соответствующее амплитуде напряженности поля Нм, что так же как и М5 является характерной точкой петли гистерезиса.

Среднее значение напряжения на выходе ключа 14 находится по формуле:

ii 2 „ f dH(t)

2К.

(t2) - H(t,) full,

где К - коэффициент пропорциональности. Поскольку моменты времени t1, и t2 соответствуют моментам перехода через заданный уровень напряжения иг, то UCp пропорционально искомому для расчета р значению ЛИ. Таким образом обеспечивается возможность совместного определения значений Нс, М, Н0, ЛИ, М . Блок 15 может быть выполнен в виде нескольких схем усреднения по числу каналов или снабжен на входе соответствующим переключателем, а индикация осуществляться стрелочным или цифровым прибором. Формирователь

0

5

5

0

5

0

5

0

5

строб-импульсов 8 может быть выполнен на основе одновибратора.

Совместное определение указанных выше параметров с помощью предлагаемого устройства позволяет реализовать магнитные методы контроля ферритовьгх порошков по качеству их термической обработки и дисперсности размера частиц без дополнительных построений и расчетов, что повышает производительность контроля.

Формула изобретения Устройство для контроля качества ферритовьгх порошков, содержащее генератор намагничивающего тока, выход которого соединен с входом первичного преобразователя, выходы которого соединены с входами фазочувствительных выпрямителей, входы синхронизации которых соединены с выходом формирователя опорного напряжения, вход которого соединен с вторым выходом первичного преобразователя, а также блок индикации, первый и второй входы которого соединены с выходами фаэочув- ствительных выпрямителей, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено формирователем строб-импуль-. сов, блоком выборки-хранения, делителем напряжения, блоком сравнения, двумя выпрямителями и ключом, блок индикации снабжен четырьмя дополнительными входами, при этом выход формирователя опорного напряжения соединен с входом формирователя строб- импульсов, выход которого соединен с тактовым входом блока выборки-хранения, выход которого соединен с третьим входом блока индикации и входом делителя напряжения, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого соединен с управляющим входом ключа, выход которого соединен с четвертым входом блока индикации, пятый вход которого соединен с входом ключа и выходом первого выпрямителя, вход которого соединен с вторым выходом первичного преобразователя, первый выход которого соединен с входом второго выпрямителя, выход которого соединен с шестым входом блока индикации, входом блока выборки-хранения и вторым входом блока сравнения.

/ГТЧ ГГЛ.

i-fI I

f

ШкКЧакИа№ 1«

tf t

A./

Изобретение относится к технике магнитных измерений и может быть использовано для контроля качества порошков по их температурной предыстории и дисперсности. Целью изобретения является повышение производительности устройства. Устройство содержит генератор тока, первичный преобразователь, сигнальные выходы которого по напряженности поля и намагниченности подключены к блоку усреднения и индикации через фазочувствительные выпрямители, ко вторым входам которых подключен формирователь опорного напряжения. Введенные ключ, делитель напряжения, блоки выборки- хранения и сравнения и два выпрямителя позволяют вместе с перечисленными блоками производить непосредственный отсчет намагниченности насыщения пробы, остаточной намагниченности, коэрцитивной силы, значения напряженности, соответствующей максимуму дифференциальной магнитной восприимчивости пробы, и величины Н, равной разности напряженностей в точках, соответствующих половине максимального значения восприимчивости. Эти параметры, в свою очередь, позволяют оценить качество термообработки и степень неоднородности пробы по приведенным в описании соотношениям. 2 ил.