Устройство для измерения характеристик магнитных материалов Советский патент 1993 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к магнитным .измерениям и может быть использовано для контроля магнитных характеристик магнитных материалов на образцах в разомкнутой магнитной цепи.

Целью изобретения является повышение производительности процесса испытания за счет автоматизации процесса настройки коэффициента передачи звена с регулируемым коэффициентом передачи.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства для измерения характеристик магнитных материалов; на фиг.2-участок петли

гистерезиса магнитного материала, из которого изготовлен испытуемый образец, как зависимость намагниченности от внутренней М(Н) и внешней М(Не) напряженности магнитного поля; на фиг.З - участок петли гистерезиса магнитного материала, из которого изготовлен испытуемый образец, как зависимости индукции В намагниченности М от напряженности внутреннего и внешнего магнитного поля.

Устройство для измерения характеристик магнитных материалов (фиг.1) содержит намагничивающее устройство (блок) 1,

О

к выходу которого последовательно подключены намагничивающая система 2 и .измерительный преобразователь 3 напряженности внешнего магнитного поля, измерительный преобразователь нфиагни- ценности испытуемого образца 4, состоящий из измерительной 5 и компенсирующей 6 обмоток, интегратор 7, подключенный к выходу измерительного преобразователя намагниченности, регистрирующий прибор 8, усилитель 9, подключенный к выходу измерительного преобразователя напряженности 3, сумматор 10, первый вход которого подключен к выходу усилителя 9, а в.ыход- к первому входу регистрирующего прибора 8, второй вход последнего подключен к выходу интегратора 7, звено 11 с регулируемым /коэффициентом /передачи., выход которого подключен к вто рому вхоДу сумматора 10i а первый вход:- к выходу интегра- тора 7. Кроме того, устройство содержит делитель 12, запоминающее устройство (блок) 13 и.компаратор напряженности 14 внутри испытуемого образца 4, причем п-ер- . вый вход делителя 12 подключен к выходу усилителя 9, а второй - к выходу интеграто- ра 7, первый вход запоминающего устройства 13 подключен к выходу компаратора 14 напряженности, находится на поверхности испытуемого образца 4 в районе его нейтрального сечения, а звено. 1.1 с регулируе- мым коэффициентом передачи выполнено в виде умножителя, на второй вход которого подается напряжение с выхода запоминающего устройства 1.3, пропорциональноетре- буёмому коэффициенту передачи. : :

Устройство работает следующим образом. Испытуемый образец4 перемагничива- ется по предельной петле гистерезиса под действием внешнего магнитного поля, создаваемого намагничивающей системой 2 под действием тока, поступающего с выхода намагничивающего устройства 1. Измерительная информация о скорости изменения намагниченности испытуемого образца 4 и напряженности йнещнего магнитного поля .поступает на входы интегратора 7 и усили- теля 9 соответственно с выходов измерительных.. ; преобразователей намагниченности и напряженности внеш- него магнитного поля. На первый и второй входы делителя-12 подаются напряжения, пропорциональные напряженности внешнего магнитного поля и намагниченности образца 4. Выходной сигнал-делителя 12, представляющий собой частное от деления напряженности внешнего магнитного поля Н g. и намагниченности М, подается на второй вход запоминающего устройства 13. В момент, когда напряженность внутри испытуемого образца 4 станет равна нулю, компаратор 14 напряженности выдает управляющий сигнал . на первый вход запоминающего устройства 13 на запоминание напряжения, поступающего на второй вход. Оно пропорционально коэффициенту размагничивания данного испытуемого образца 4, в результате чего, начиная с этого момента времени, у звена 11с регулируемым коэффициентом передачи под управлением запоминающего устройства 13 устанавливается коэффициент передачи, равный коэффициенту размагничивания испытуемого образца 4, а он сам реализует выполнение выражения (1). В свою очередь, сумматор 10, имеющий коэффициенты передачи 1 и -1, соответственно по первому второму входам реализует выполнение выражения (2). Таким образом, регистрирующий прибор фиксирует характеристику магнитного материала М(Н), из которого изготовлен испытуемый образец.

Элементы устройства для измерения характеристик магнитных материалов могут быть выполнены, например, следующим образом:

-намагничивающее устройство 1 в виде источника импульсного магнитного знакопеременного поля;

- намагничивающая система 2 в виде соленоида;

- измеритель напряженности внешнего магнитного поля в виде шунта;

. измерительный преобразователь намагниченности, состоящий из измерительной 4 и компенсирующей обмоток, аналогично описанному в прототипе;

..- в качестве регистрирующего прибора может быуь использован осциллограф или двухкоординатны.й самописец;

-делитель 12 и звено 11 с регулируемым коэффициентом передачи можно выполнить на интегральных перемножителях типа К525ПС1;

, /-запоминающееустройство можно выполнить на интегральной схеме К1100СК2;

-компаратор -13 напряженности внутри испытуемого образца может быть выполнен на ферромодуляционном преобразователе. : Использование заявленного устройства для измерения характеристик магнитных материалов по сравнению с устройством аналогичного назначения (прототипом) позволяет производить испытания магнитных образцов с большей производительностью за счет автоматизации процесса постройки звена с регулируемым коэффициентом передачи, ..

Формула изобретения

Устройство для измерения характеристик магнитных материалов, содержащее намагничивающий блок; к выходу которого подключены последовательно соединенные намагничивающая система и измерительный преобразователь напряженности, измерительныйпреобразовательнамагниченности в виде измерительной и компенсирующей обмоток, интегратор, подключенный к выходу измерительного преобразователя намагниченности, регистрирующий прибор, усилитель, подключенный к выходу измерительного преобразователя напряженности, сумматор, первый вход и выход которого подключены соответственно к выходуусилитёля и к

первому входу регистрирующего прибора, второй вход которого подключен к выходу интегратора, звено с регулируемым коэффициентом передачи, выход и первый вход которого подключены к второму входу сумматора и к выходу интегратора воответ- ственно, отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, оно снабжено делителем, запоминающим блоком и компаратором напряженности, причем входы делителя подключены к выходам усилителя и интегратора, входы запоминающего блока подключены к выходам коммутатора напряженности и делителя, а звено с

регулируемым коэффициентом передачи выполнено в виде умножителя, к второму входу которого подключен выход запоминающего блока.

Сущность изобретения: испытуемый образец перемагничивается по предельной петле гистерезиса. Сигналы, пропорциональные напряженности внешнего поля и намагниченности образца, поступают на делитель, Напряжение, пропорциональное коэффициенту размагничивания образца, запоминается. Соответствующим образом корректируется коэффициент передачи звена с регулируемым, коэффициентом передачи, а регистратор фиксирует характеристику материала образца. 3 ил.