Преобразователь для измерения величины и определения направления магнитной анизотропии Советский патент 1991 года по МПК G01N27/83 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для иссле- дования полей напряжений в ферромагнитных металлах, возникающих в строительных конструкциях, деталях машин, трубопроводах и т.п.

Целью изобретения является повышение износостойкости и точности измерения.

На фиг. 1 показан преобразователь, общий вид, продольный разрез; на фиг. 2 -то же, поперечный разрез.

Преобразователь состоит из корпуса 1, в центре которого помещен электрод 2, а в торце корпуса - две системы измерительных катушек 3 и 4, сдвинутых одна относительно другой вокруг центрального электрода 2 (или оси намагничивающей катушки) на угол 45°. На цилиндрической поверхности корпуса преобразователя наносятся риски 5-5, показывающие направление измерительной оси Ai-Ai преобразователя. Концы систем катушек маркируются и соединяются с вторичным прибором с помощью разьемов с фиксацией фази- ровки. Это необходимо для однозначности вычисления значений угла р между измерительной осью и направлением магнитной анизотропии. Так как одна из систем катушек находится дальше от поверхности образца, то в измерительной схеме предусматривается возможность изменения коэффициентов усиления трактов.

Действие преобразователя основано на том, что индукция магнитного поля анизотропии, возникающего в непроводящую неферромагнитную среду, подминается закономерности, отображаемой формулой

VI

О

о N о о

Вг (Ј7-)

.. sin 2 Ф Mj-x - ,

г

где х и у - координаты точки наблюдения на поверхности магнитоанизотролного ферромагнетика;

нитной анизотропии, нет необходимости поворачивать корпус преобразователя, а достаточно, измерив ЭДС EI и EZ, определить искомые значения Емакс и у по форму- лам

Емакс VET+E5

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано для исследования полей напряжений в ферромагнитных металлах, возникающих в строительных конструкциях, деталях машин, трубопроводах и т.п. Целью изобретения является повышение износостойкости и точности измерений. Преобразователь содержит, помимо основной системы измерительных катушек, дополнительную систему, подобную основной, но повернутую относительно последней на 45°. По величинам и знакам сигналов с обеих систем катушек определяется величина и направление магнитной анизотропии без поворачивания корпуса преобразователя. 2 ил.

г V xz + / ;

/л и ;Ыу - наибольшее и наименьшее Значения магнитной проницаемости;

К - некоторая постоянная величина.

Начало системы координат совмещено с точкой касания электрода, а направления осей совмещены с главными направлениями тензора магнитной анизотропии.

Для определения величины и направления магнитной анизотропии корпус преобразователя плотно прижимают торцом к исследуемой поверхности изделия. Прижимаемый пружиной электрод 2 входит в кон- т акт с поверхностью изделия, включение переменного тока требуемой силы приво- Дит к возникновению электромагнитного г(оля в поверхностном слое изделия, а при Наличии магнитной анизотропии - к появле- 4ию магнитного поля, проникающего из изделия в непроводящую среду. Индукция этого поля пропорциональна величинам анизтропии м ЭДС, наводимым в первой и агорой системах катушек, а также пропор- Ционрчьна магнитной анизотропии. Так как с|исп2мы катушек сдвинуты одна относительно другой на 45° вокруг оси электрода, т-о ЭДС имеют значения

Ei E

макс

sin2# ;

Ез Емакс sin 2 (f 45°) Емакс cos 1ф .

Для нахождения угла р и значения $макс, пропорционального величине маг10

arctg-fi+ L

где п - целое число и определяется в зависимости от знаков EI и Е2.

В измерительной схеме необходимо учитывать знак сигналов, снимаемых с катушек, для правильного вычисления угла (р.

Отсутствие необходимости поворачивать корпус преобразователя

снижает износ торцовой поверхности преобразователя, повышает долговечность и надежность преобразователя, улучшает точностные показатели. Особенно эти свойства проявляются при массовых измерениях и применении автоматизированной перестановки преобразователя с программируемым позиционированием.

Формула изобретения Преобразователь для измерения величины и определения направления магнитной анизотропии, состоящий из корпуса, внутри которого расположен подпружиненный электрод, и первой системы соединен- ных встречно плоских измерительных катушек, расположенных в полости торцовой части корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения износостойкости и точности измерения, введена вторая систе- ма измерительных катушек, аналогичная первой и соосная с ней, повернутая на угол 45° относительно первой системы.

Фиг.1