Осциллографический феррометр Советский патент 1976 года по МПК G01R33/12 

(54) ФЕРРОМЕТР

1

Изобретение относится к технике быстрых магнитных из терений стержневых образцов и изделий из ферромагнитных материалов в сильных переменных магнитных полях.

Иоз.;стен феррометр пс згт.сг.. J . 497S44 недостатком которого являются низкий магнитный к.п.д. и дополнитепьныэ погрешности при измерениях методом сличения с нормальным образцом, размещаемым в полости соленоида параллельно измеряемому образцу.

Цель изобретения - поььгщелие магнитного к.п.д. и снижение рогро-аностой измерения.

Это достигается тем, что предлагаемый феррометр снабжен запоминающим устройством сигнала эталонного образца включенным между измерительной катушкой и интегратором канала намагниченности, вь подневным в виде двухдороже шого магнитного барабана с синхронным двигателем, включенным к одному с намагничивающим устройством источнику, механизмом плавного поворота вокруг оси вала, например, червячной парой,двумя кольцевыми воспроизводящими головками, установленными диаметрально противоположно в корпусе барабана так, что расстояние их рабочих зазоров от поверхности барабана составляет О h IJT Ле Д. - длина волны оапгисанног сигнала, ё - допустимая нелинейность убьтания остаточного потока записи. Обмотки одной головки присоединены к параллельно включенным входам сумматора и вычитающего устройства через регулятор уровня, а другой - к другим входам указанных сумматора и вычитающего устроства через фазосдвигающие устройства с углами сдвига соответственно Т и 7Г/2. На выходе вычитающего устройства включен нуль - индикатор, выход сумматора соединен через переключатель с входом электронного коммутатора или дифференциального усилителя.

На чертеже показана функциональная схема предлагаемого феррометра.

Эллипсоидальная однослойная обмотка 1 поля звуковой частоты включена в одновит ковую П -. образную вторичную обмотку понижаюшего трансформатора 2. Конфокально эллипсоидальной обмотке намотана цилинд- ро-эллипсоидальнобйконическая подмагничивающая обмотка 3. Во внутренней полости первой обмотки расположены измерительная катушка 4 и компенсационная катушка 5, включенные встречно-последовательно и присоединенные к входу измерительного

канала намагниченности 3 , содержащего входной регулятор уровня 6 и усилитель 7, выход которого двухпозиционным переключателем 8 подключается к входу электронного коммутатора 9 или к -одному из входов дифференциального усилителя 10. К другому входу электронного коммутатора пооредством переключателя присоединяется запминающее устройство. Выходы электронного коммутатора и дифференциального усилителя присоединены к входу интегратора 11, вь1ход которого связан с калибратором 12 канала и входом фазокорректора 13, которого присоединен к вертикальному входу осциллографического блока 14.

Запоминающее устройство включает двухдорожечный магнитный барабан 15 на воздушной смазке, фиксируемый в двух аксиальных положениях I и I посредством поступательно перемещающейся кулисы 16, связанной с гибким валом 17 барабана. Вал телескопической муфтой 18 соединен с синхронным электродвигателем 19, питающимся от одного источника с трансформатором, причем коаксиально валу электродвигателя установлен механизм поворота в виде червячной пары 20.

В корпусе 21 магнитного барабана диаметрально противоположно установлены кольцевые воспроизводящие головки 22, причем расстояние между поверхностью барабана PI рабочими зазорами головок лежит в зоне линейного убывания остаточного потока записи, что обеспечивается при а ё Afe/JiT где а - расстояние между поверхностью барабана и рабочим зазором головки: Д длина волны записанного сигнала; и - допустимая величина нелинейности убьюания остаточного потока записи. Одна из головок присоединена через фазосдвигаюшие устройства 23 и 24 к первым входам сумматора 25 и вычитающего устройства 26, а другая через - регулятор 27 уровня к вторым входам сумматора и вычитающего устройства. На выходе вычитающего устройства включен нуль-индикатор 28, а выход сумматора 25 переключателем 29 подключается к вертикальному входу осциллографического блока или к двухпозиционному переключателю, неподвижные контакты которого присоединены к входам электронного коммутатора и дифференциального усилителя .

Подмагничивакядая обмотка четез фильтр настройки 30 и калибратор 31 связана с источником подмагничивающего тока. Трансформаторный датчик поля имеет вторичную

делительную обмотку в виде тороидальной катушки, намотанной многожильным проводом и установленной коаксиально вторичной обмотке трансформатора и присоединенной к переключателю 32. Выход переключателя

включен на вход канала поля Н, содержащего интегратор-фазокорректор, выход которого присоединен к горизонтальному входу осциллографического блока.

Феррометр работает следующим образом Перед измерением магнитный барабан, на котором записан сигнал 3 ( t ) нормального образца и тактовый синусоидальный сигнал, с помощью кулисы устанавливается в положение I ,при котором против воспроизводящих головок фиксируется дорожка с записью тактового сигнала. Сигналы с воспроизводящих головок, имеющие в каждьй момент пропорциональные и противоположные по знаку отклонения имплитуды, вызванные радиальными биения -1и барабана поступают на входы вычитающ.его устройства через регулятор уровня и фаэосдвигающее устройство, сдвигающее сигнал на угол JT/2. Посредствол-4 регулятора уровня и нуль-индикатора устраняется неравенство амплитудных значений сигналов, снимаемых с головок, обусловленное неидентичностью их отдачи, после чего барабан переводится в положение I считывания сигнала 3 ( f ). При этом сумматор осуществляет сложение мгновенных значений сигналов, d / с/ f сдвинутых фазосдвигающим устройсавом на угол УТ и отклонения, имеющие равную величину и противоположный знак, взаимно компенсируются. Коррекшш фазы суммарно«го сигнала d 5 / с/1 осуществляется поворотом двигателя вокруг оси посредством, например, червячной пары, причем индикатором является осциллографический блок, подключаемьй для этой пели переключателем. Скорректированный по амплитуде и фазе сигнал с сумматора через переключателя поступает на входы электронного коммутатора или дифференциального усилителя 10, на другие входы которых одноврементно через регулятор уровня поступает сигнал с измерительной катушки, пропорциональный c)J/c/t. В результате на экране электронно-лучевой трубки индицируется совмешенное изображение петли перемагничивания испытуемого и нормального образцов или разностная петля, параметры вершины которой отсчитываются по калифаторам каналов 5 , Н и подмагничивающей обыотки, градуированным в магнитных едвгншшх.

Формула изобретения

Феррометр по авт.ев, № 497544, о тличающийся тем, что, с целью повышения магнитного к.п.д. и снижения погрешностей измерения, он снабжен запоминающим устройством сигнала c/J/C/t эталонного образца, включенным между измерительной катушкой и интегратором канала намагниченности, вьшолненным в виде двухдорожечного магнитного барабана с синхронным двигателем, включенным к одному с намагничивающим устройством истоз нику, механизмом плавного поворота вокруг оси вала, например, червячной парой, двумя кольцевыми воспроизводящими головками, установленными диаметрально противоположно в корпусе барабана так, что расстояние их рабочих зазоров от поверхности барабана составляет Q Л jT, где Д. -длина волны записанного сигнала, fe -допустимая нелинейность убьшания остаточного потока записи, причем обмотки одной головки присоединены к параллельно включенным входам сумматора и вычитаклпего устройства через регулятор уровня, а другой к другим входам указанных сумматора и вычитающег устройства через фазосдвигаюише устройств ва с углами сдвига соответственно ЗТ и JT, а на выходе вычитающего устройства включен нуль-индикатор, выход сумматора соединен через переключатель с входом электронного коммутатора или дифференциального усилителя.