Феррометр Советский патент 1975 года по МПК G01R33/14 

Изобретеиие относится к устройствам для быстрого осциллографического измерения стержневых образцов магнитотвердых материалов.

Известиые устройства-феррометры, как наши, отечествеииые, так и зарубежные имеют весьма низкий коэффициент использования и небольшую зону однородности и донускают лишь кратковременное включение, достаточное лишь для одного измерения.

Известные феррометры для осциллографического измерения магнитных характеристик стержневых образцов магнитотвердых материалов содержат намагничиваюш;ее устройство в виде миогослойного соленоида, настроенного в последовательный резонанс на частоту источника питания, измерительные и компенсационную катушку, интегрирующие усилительные каналы намагниченности и напряженности поля, фазокорректоры и осциллографический блок.

Предлагаемый феррометр отличается от известных тем, что в нем намагничивающее устройство - соленоид выполнен в форме тела вращения, ограниченного извне цилиндрической поверхностью, а изнутри поверхностью усеченного у полюсов эллипсоида вращения и имеет циркуляционное масляно-водяное охлаждение. Соленоид включен последователь 0 с декадным магазином емкостей, и индикатором резонанса служит калибратор канала напряженности поля.

Это повышает точность измерений и коэффициент использования намагничивающего устройства.

Ыа чертеже представлена блок-схема предложенного феррометра.

Многослойный соленоид 1 в форме тела вращения, ограничеппого извне цилиндрической поверхностью, а изнутри поверхностью усеченного у полюсов эллипсоида вращения, намотан с аксимальпыми пазами на внутреннюю водяную рубашку 2 в форме полого эллипсоида вращения, например в виде змеевика.

Соленоид помещен в корпус 3 с внешней водяной рубашкой, заполняемой минеральным маслом, например трансформаторным. Циркуляция масла через пазы между слоями обмотки осуществляется винтовым насосом 4 с электроприводом. Во внутреннюю полость соленоида вводится держатель образца 5, на котором смонтированы измерительная катушка 6, компенсационная катушка - 7с потенциометром, включенная встречио-последовательно с измерительной катушкой 6 и катушка 8 поля, нрижимаемая к поверхности центральной части измеряемого образца 9. Катушка 8 состоит из двух однослойных обмоток с одинаковым числом витков, намотанных на

3

каркас 10, состоящий из двух секций прямоугольного сечения, и включенных встречноиоследовательно.

Измерительная катушка 6 и катушка 8 поля включепы соответствеппо на входы канала намагниченности / и канала поля Я, включаюшие в себя фазокорректоры 11, интегрируюн.1,ие усилители 12, линейные усилители 13 и калибраторы 14.

Выход канала иамагничепиости / включен на вход вертикальных пластин осциллографического блока 15, выход канаста ноля Н - на вход горизонтальных пластип.

Соленоид включен последовательно с магазином емкостей 16 на выход автотрансформатора 17, нервичная обмотка которого включена на выход стабилизированного источника питания 18.

Устройство работает следующим образом.

Соленоид 1 настраивается в последовательный резонанс на частоту источника питания посредством декадного магазина емкостей 16. Индикатором резонанса служит калибратор канала Н, показание которого максимально нри резонансе па данной частоте.

На вход канала / с катушек 6-7 поступает сигнал

EI Г-(4я/5),

где W - число витков измерительной катушки 6;

/ - намагниченность в образце; 5 - сечение образца.

С катушки 8 ноля на вход канала Н поступает сигнал

Еп -W(5i-52)

at

где 5 - сечение каркаса 10 катушки 8;

52 - сечение внешней секции каркаса 10; W- число витков обмоток катушки 8; Wt - тангенциальная составляющая поля на новерхпости образца 9.

Как известно, тангенциальная составляю цая магнитного поля на границе двух сред с различной проницаемостью не претерпевает разрывы. При удалении от поврехности образ4

ца на 0,2-5 мм погрешность измерения тангенциальной составляюшеуг не чр,свь п:1С 1%.

Таким образом, на вход /-/ пиступает сигнал, пронорн.иопальпый производной истинного поля, дейстгпющсго в образце, чем существепно снижается погрешность, вносимая эффектом саморазмагничинания при измерении образцов с ма.чой от;-1ОС1 тел))НОЙ длнной. Проинтегрированные и усиленные сишалы EI и ЕН поступают на ве угикальные и горизонтальные пластнпы осцпл.логра |)пческого блока 15, в результате чего па экран кинескопа возникнет фигура Лиссажу s виде динамической нетлн г):стерезиса /(//), параметры которой отсчитываются с номоп1ью ка. Ибраторов 14, наприл1ер пиковых вольтметров, проградуированных я магнитных сЛ)П1ицах.

П 1 С Д М с т изо б р с т с П 11 я

1.Феррометр для оспилл()Г)афпческог() измерения магнитных характеристик сте)жнс5 вых образцов магнитот зердых материалов прямоугольного сечения с малой относительной длиной, содержащий намагничивающее устройство в виде многослойиого соленоида, настроенного в последовательный резонанс на

частоту источника питания, измерительные н компенсационную катушки, 1пгтегрирующие усилительные каналы намагниченности и liaнряженности ноля, фазокорректоры, калибраторы и осциллографический блок, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерений и коэффициеита использоваиия намагничивающего устройства, соленоид выполнен в форме тела вращения, ограниченного извне цилиндрической поверхпостью, а изпутри поверхностью усеченного у полюсов эллипсоида вращения и имеет циркуляпио)1ное масляно-водяное охлаждение.

2.Устройство но п. , отличающееся тем что, с целью подстройки резонанса при измерениях образцов с различиой проницаемостью, соленоид включен последовательно с декадным магазином емкостей, н индикаторолт резонанса служит калибратор канала напря--женности поля.