Осциллографический феррометр Советский патент 1976 года по МПК G01R33/12 

(34) ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКИЙ ФЕРРОМЕТР 2,Ьц- диаметр краевых витков; 2,Ь - длинг. соленоида между центрами сечений краевых витков; 2. а - диаметр провода витка. На чертеже изображена функциональная схема описыЁаемого феррометра. Намагничивающее устройство в виде понижающего трансформатора 1 -имеет одноБИтковую вторичную обмотку 2, в которую включен эллипсоидальный соленоид с прямоугольными витками 3 из полого проводника, намотанными с постоянным шагом по эллипсоидальной образующей, охлаждае- мьй последовательно с обмоткой 2 проточной жидкостью. Длина 2 L,, ширина 2b,въ сота 2а рабочего отверстия и коэффициент сжатия эллипсоидальной образующей К соле ноида связаны указанным выше функциональ ным соотношением. Во внутренней полости соленоида коак- сиально полю установлена измерительная катушка намагниченности 4, включенная встречно-последовательно с компенсационно катушкой 5, сцепленной с полем обмотки 2 и имеющей постоянную, равную постоянной измерительной катушки. В измерительную катушку введен измеряемый образец 6, ори ентированный коаксиально полю соленоида. Катушка (датчик поля) 7 намотана на одном немагнитном каркасе с компенсационной катушкой. Измерительная и компенсационная катуш ки через контакты переключателя 8 вкл1Очены на вход канаота намагниченности tl , содержащего интегрирующий усилитель 9, диапазонный фазокорректор 10, выход которого связан через контакты переключате 8 с входом автокоммутатора 11 и с блоком 12 измерения мгновенных значений, вь ходы которых присоединены соответственно к вертикальным отклоняющим пластинам ЭЛ 13 и входу цифрового калибратора 14, гр дуированного в масштабных единицах намаг ниченности. Вход усилителя 9 канала t/ соединен с входом блока 15 вычисления дифференциаль ной восприимчивости и входом блока 16 вычисления потерь. Датчик поля 7 присоединен через контакты переключателя 8 к входу усилителя 9 канала Н и входам блоков 15 и 16. Канал Н включает интегратор, фазокор- ректор 10, выход которого присоединен через контакты переключателя 8 к входу автокоммутатора 11, выход которого присоединен к горизонтальным пластинам ЭЛТ. Выход фазокорректора присоединен также к входу блока 17 формирования стробимпульсов, выход которого связан с блоками 12 и 15, а также модулятором 18 ЭЛТ 4 выход А блока 12 присоединен к калибратору канала Н, выход (f к калибратору канала 3 . Выходы блоков 15 и 16 присоединены через переключатели в , и г к калибратору 14, градуированному в масштабных единицах восприимчивости и потерь. Блок формирования изображения десятично помещенных осей включает генератор 19 импульсов пометки осей, вход которого соединен с в исходом фазокорректора канапа Н , а выход - с последовательными десятичными делител5гми 20 и 21 частоты и генератором 22 полиобразного напряжения. Выход генератора 22 соединен с входами схем сравнения 23 каналов 3 и Н, вторые входы которых соединены с вьэсодами фазокорректоров каналов, t и Н. Выходы схем сравнения 23 соединены с входами схем совпадения 24, вторые входы которых соединены с выходами триггера 25, управляемого сигналом делителя 21, а выходы схем совпадения 24 соединены с управляющими входами ключей 26 в каналах и Н, вторые входы которых соединены с выходом генератора 22, а выходы соединены с входами автокомму та гора 11. С входами автокоммутатора 11 соединены также выходы схем совпадения 27 каналов 3 и Н, входы которых соединены с выходом десятичного делителя 20, выходом генератора 19 и выходом триггера 25. Выход триггера 25 соединен с переключателем 8. Выходы десятичного делителя 20 и генератора 19 включены на вход смесителя 28, выход которого через контакты переключателя 8 присоединяется к входу 1 или Н коммутатора 11, Прибор работает следующим офазом. Соотношение оптимальных геометрических размеров эллипсоида,таьного соленоида с прямоугольными витками, отсчитьшаемых У витков конечного поперечного сечения по осевым линиям согласно принципу средних геометрических расстояний, К, 0,9965 (Ь /L) /ь,/Leo,/-О6 opi 1 обеспечивает в центральной части соленоида эффект взаимной компенсации краевых спада поля, обусловленного усечением полюсов соленоида, и возрастания поля, обусловленного ростом аксиальной компоненты плотности ампервитков от центра к полюсам. Этим достигается увеличение зоны однородности поля, О гналы датчиков dJ/di и dM/di поступают в каналы 3 и Н, где интегрнруются, корректируются по фазе в диапазоне частот, начиная от частоты перемагничи- вания, и через такт посредством .коммутатора подаются на пластины ЭЛТ, на экране которой индицируется изображение петли перемагничиванин (Н). Параметры петли в произвольной точке отсчитываются посредством блока 17, преобразующего сигнал Н (t ) в строб-импульс с регулируемой от О до Т задержкой, которым модулируется по яркости точка наблюдения на петле и управляются амплитудные модуляторы 3 п Н блока 12, детектированные сигналы котрых измеряются калибраторами 14. Строб-импупьссмуправляется блок вычисления дифференциальной проницаемости, вььполняющий операцию d7 . dH Блок 16 выполняет операцию вычисления полных потерь вида (dJtH)-( в блоке формирования изображения осей генератор 19, синхронизированньй с сигна лом Н ( t ), задает длительность пилообразных импульсов генератора 22, амплитуда которых ограничивается до величин Н и / посредством схем сравнения, сигна лы с выхода которых через такт открывают ключи 26 посредством схем совпадения 24 на вторые входы которых подаются тактовы прямоугольные импульсы с триггера 2Б, управляемого сигналами с делителя 21 час тоты. Пилообразные сигналы с амплитудами3 и Н посредством коммутатора 11 подаются на пластины ЭЛТ, чередуясь через период с сигналами 3 ( i ) и Н ( f ). Блок контроля фазовой коррекции, вклк чаюшей в себя переключатели 8, например, контактные, механические и смеситель 28, работает следующим образом. При операции контроля синхронные конта ты переключателя 8 отключают соответствующий канал от датчика 3 или Н и присоединяют к входу интегратора выход триггера 25, а выход смесителя 28 сигналов десятичной пометки к выходу другого канала. Передний и задний фронт треугольного импульса на выходе интегратора образуют на экране совмещенную линию, на которой десятичные пометки совпадают при отсутствии фазовых искажений в канале. Такая конструкция, не связанная с наблюдением искажений формы петли образца, 5 4° поми;у о повышения точности и быстродействия, сравнительно с известным феррометром, позволяет осуществить непрерывный контроль фазовой коррекции путем наложения, например, посредством коммутатора на экране ЭЛТ изображений петли образца и совмещенных помеченных фронтов контрольного импульса. Формула изобретения Осциллографический феррометр, содержащий намагничивающее устройство в виде понижаюи-.его трансформатора с включенным в одновитковую вторичную обмотку принудительно охлаждаемым однослойным эллипсоидальным соленоидом с постоянной плотностью витков по образующей, с испытываемым образцом, каналы намагниченности Т и поля Н, включающие измерительную и компенсационную катущки намагниченности, катушку поля, интеграторы,, фааокорректоры, стробирующее и счетно-решающие устройства, блок формирования изображения осей, включающих в себя генератор имульсов пометки, десятичные делители их частоты, управляемый ими триггер, схемы совпадения и сравнения, осциллографический блок, коммутатор и калибраторы, отличающийся тем, что, с целью повышения магнитного к.п.д., точности и быстродействия, эллипсоидальный соленоид выполнен с витками прямоугольной формы, а в каналы и Н введен смеситель сигналов импульсов десятичной пометки осей и четырехконтактный двухпозиционный переключатель, например механический, синхронные контакты которого включены в каждом канале размыкаюЕШми датчик и замыкающими выход триггера блока формирования осей с входом интегратора, размыкающими другого канала с пластинами ЭЛТ и замыкающими эти пластины с выходом смесителя, причем геометрические размеры соленоида связаны соотношениями: К 0,9965 (Ь,/i.), , a 0,05L jbjLeO,«-OA где К - коэффициент сжатия элл1Л1соидальной образующей; 2.Ь, - диаметр краевых витков; 2. Ь длина соленоида между центрами сечений краевых витков; Z а - диаметр провода витка.

5