Способ измерения коэрцитивной силы реманенца Советский патент 1977 года по МПК G01R33/12 

(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ РЕМАНЕНЦА ЛЯ 3, порогового устройства 4 и формирователя импульсов 5 представляет собой блок выделения скачков Баркгаузена (БВСБ), а совокупность узлов интегратора 6 и дифференцирующего устройства 7 - блок выделения интенсивности скачков Баркгаузена (БВИСБ). Работа устройства делится на два цикла. По первому циклу оператор, вращая ручку потенциометра 9, подбирает такую скорость нарастания тока в намагничивающей цепи, при которой регистрирующее устройство показывает неизменную величину. Покажем, что регистрирующее устройство отражает интенсивность скачков Баркгаузена. При изменении тока в намагничивающей цепи магнитное состояние исследуемого образца изменяется как плавно, так и скачкообразно. В результате скачкообразного изменения намагниченности в измерительной обмотке первичного преобразователя индуцируются импульсы Э.Д.С., которые усиливаются и через пороговое устройство поступают на формирователь импульсов. Отсюда импульсы постоянной амплитуды и длительности поступают на интегратор, выходное напряжение которого пропорционально частоте следования (интенсивности) скачков Баркгаузена. Сигнал, пропорциональный скорости изменения напряжения интегратора, выделяется на выходе дифференцирующего устройства. Время полного намагничивания измеряется. Второй цикл - размагничивание. В этом случае оператор уменьшает ток в намагничивающей цепи (поддерживая постоянной интенсивность) за время, равное половине полного времени намагничивания, и таким образом определяет момент измерения напряженности магнитного поля, которая соответствует при этом коэрцитивной силе Реманенца. На фиг. 2 представлена функциональная схема устройства, которое позволяет автоматизировать описанную последовательность операций. Устройство состоит из усилителя мощности 10, интегратора 11, первичного преобразователя с измерительной и намагничивающей обмотками 12, блока выделения скачков Баркгаузена 13, блока выделения интенсивности скачков Баркгаузена 14, вычитающего устройства 15, блока управления 16, ключей 17-19, измерителя времени 20, запоминающего устройства 21, делителя на два 22, устройства сравнения 23, измерителя напряженности поля 24. Работа устройства заключается в следующем. По первому циклу испытания блок управления 16 через открытый ключ 19 выдает положительное напряжение на вычитающее устройство 15, посылает сигнал на измеритель времени 20 и открывает ключ 17. Сигнал с вычитающего устройства через интегратор 11 подается на усилитель мощности 10, к выходу которого подключена намагничивающая обмотка первичного преобразователя. Начинается намагничивание. Работа блока вьщеления скачков Баркгаузена (БВСБ) и блока выделения интенсивности скачков (БВИСБ) описана выще. Напряжение с БВИСБ, пропорциональное интенивности скачков Баркгаузена, подается на вычиающее устройство 15, сравнивается с напряжением лока управления 16 и регулирует скорость заряда нтегратора. Время намагничивания через открытый ключ 17 запоминается запоминающим устройством. По второму циклу испытания (размагничивание образца) ключ 17 закрыт, а ключи 18 и 19 открыты. Блок управления через ключ 19 выдает отрицательное напряжение на вычитающее устройство. Процесс в системе регулирования повторяется. На устройстве сравнения 23 текущее время размагничивания сравнивается с половиной запомненного времени намагничивания. Если они одинаковы, устройство сравнения через открытый ключ 18,закрывает ключ 19 (прекращает намагничивание) и подает сигнал на измеритель напряженности поля 24 (напряженность при этом равна коэрцитивной силе Реманенца). Для определения коэрцитивной силы Реманенца в цифровом виде наиболее эффективно устройство, функциональная схема которого представлена на фиг. 3. Устройство состоит из управляющего задающего генератора 25, генератора ступенчатого напряжения 26, фильтра нижних частот 27, усилителя мощности 28, первичного преобразователя с измерительной и намагничивающей обмотками, блока выделения скачков Баркгаузена (БВСБ 29, блока вьщеления интенсивности скачков Баркгаузена (БВИСБ) 30, источника опорного напряжения 31, устройства автоматики 32, измерителя напряженности поля 33 и вычитающего устройства 34. Блок выделения СБ, блок выделения интенсивности СБ и устройство автоматики аналогичны описанным выше. Особенностью этой функциональной схемы является дискретное задание намагничивающего тока. Частота следования импульсов управляющего задающего генератора регулируется напряжением вычитающего устройства. Генератор ступенчатого напряжения выдает сигнал, скорость которого пропорциональна частоте следования импульсов. Ступенчатое напряжение затем сглаживается фильтром нижних частот и подается на усилитель мощности и намагничивающую обмотку первичного преобразователя. Далее устройство работает, как описано выще. Формула изобретения Способ измерения коэрцитивной силы Реманенца ферромагнитных материалов, основанный на использовании эффекта Баркгаузена, заключающийся в том, что исследуемый образец намагничивают, уменьшают напряженность магнитного поля

до значения, при котором измеряют ток в намагничивающей цепи, соответствующий коэрцитивной силе Реманенца, отличающийся тем, что, с целью повышения точности исследуемый образец перемагничивают по предельному циклу петли гистерезиса в режиме, при котором интенсивность скачков Баркгаузена постоянна во времени, измеряют время полного перемагничивания на восходящей ветви петли гистерезиса, уменьшают напряженность поля в течение времени, равного половине

полного времени перемагничивания, измеряют ток в намагничивающей цепи, по которому судят о коэрцитивной силе Реманенца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе;

1. Хазанкин. Кандидатская диссертация Исследование связи эффекта Баркгаузена с параметрами петли гистерезиса. Калининский государственный университет, 1969.