Устройство для измерения коэрцитивной силы движущихся ферромагнитных материалов Советский патент 1978 года по МПК G01R33/12 

1

Изобретение отноеится к облаети магнитных измереиий и может быть использовано в устройствах контроля магнитных параметров, например коэрцитивной силы, и дефектоскопии ферромагнитных проволок, прутков и лепт в процессе волочения и проката.

Известны устройства, содержащие намагничивающий элемент и тороидальные сердечники с встречно направленными постоянными магпптами 1.

Недостатком известного устройства является пизкая точность измерения.

Наиболее близкое к изобретению техническое решение - устройство, содержащее намагничивающий элемент, выполненный в виде двух тороидальных, встречно направленных постоянных магнитов, соосных с ферромагнитным материалом, измерительной и донолнителыюй катушками, основной усилитель и регистрирующий блок 2.

Недостаток этого устройства состоит в том, что точность измерения коэрцитивной силы зависит от скорости движения ферромагнитного образца.

Цель изобретения - повышение точности измерения коэрцитивной силы движущегося ферромагнитного материала.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее намагничивающий элемент, пыпо.шенны в виде . тороидальных, встречно направленных постоянных магнитов, соосных с ферромагнитным материалом, 1змернтельиой и донолнительной катушками, основной усилитель, вход которого подключен к измерительной катушке, и регистрирующий блок, механически связанный с ферромагнитным материалом, донолнительно введены последовательно соединенные донолнительный усил 1тель, нервый детектор, блок вычитания н пснолнительный блок, а такл-:е второй детектор, включенный между выходом основного усилителя и входом блока вычитаппя. Выход исполнительного блока механически соединен с измерительной, донолнительной катущками и регистрирующим блоком, а вход дополнительного усилителя нодключен к дополнительной катущке.

На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на . 2 нриведены графики, поясняющне его работу.

Устройство содержит намагничивающий элемент, выполненный в виде двух тороидальных встречно направленных постоянных магнитов 1 и 2, измерительную катущк) 3, дополнительную кат}щку 4, основной усилитель 5, донолнительный усилитель 6, детекторы 7 и 8, исполнительный блок 9,

вычитающий блок 10, регистрирующий блок И и ферромагнитиый материал 12.

Устройство работает следующим образом.

Протяжеииый ферромагнитный материал 12, двигаясь в градиенте магиитного ноля dH

иостояииых тороидальных магнитов.

иЛ

скачками неремагиичивается но предельной ветвн нетли гистерезиса. Имиульсы ЭДС, возникающие в измерительной н донолиительной катущках 3 и 4, усиливаются основным усилителем 5 и дополнительным усилителем 6 соответственно. Далее оба сигнала детектируются и усредняются детекторами 7 и 8. Постоянные напряжения на выходах детекторов 7 и 8, пропорциональные среднему напряжению, снимаемому с катущек 3 и 4 соответственно, подаются на входы вычитающего блока 10. По снгпалу с выхода блока 10, исполнительный блок 9 перемещает катущкн 3 и 4 до тех пор, пока ереднне напряжения, снимаемые с этих катушек, не уравняются. При этом обе катушкп паходятся на одинаковом расстоянии от экстремума кривой, показывающей распределение среднего напряжепия

u f(x H-

dH)

от скачков иамагничепиости но длине ферромагпнтпого материала 12 в зоне градиента магнитиого поля (здесь //--значение магпптного ноля в точке О, см. фн1-. 2).

Данную крнвую можно снять, перемещая катущки 3 и 4, имеющие одинаковые конструктивные параметры, вдоль ферромагнитного материала. Экснериментально установлено, что максимум кривой

U I(

прнходнтся на значенне поля, равного коэрцитивной снле Я, ферромагнитного материала, н его положение не зависит от скорости движения ферромагнитного материала 12. Р1зменепие скорости его движения приводит только к изменению величины макснмума кривой

dH

и dX )

Так как перемещение катушек 3 и 4 линейно связано с нолем

Н 1,

то значение //с вычисляется

Н .

dX

где /-иерсмещенне катушек относительно

точки .

Отсчет значения Яс осуществляется регистрирующим блоком И. Предлагаемое устройство позволяет новысить точность измерения коэрцитивной силы движущихся ферромагнитных материалов, так как скорость движения ферромагнетика не влияет па показаиия устройства.

Формула изобретения

Устройство для намерения коэрцитивной силы движущихся ферромагннтных материалов, содержащее намагничивающий элемепт, выполненный в виде двух тороидальных, встречно панравлеипых иостоянных магннтов, соосных с ферромагнитным материалом, измерительной и дополнительной

катунтками, основной усилитель, вход которого подключен к измерительио| 1 катушке, и регпстрируюниш блок, механическп связанный с ферромагнитным материалом, отличаюн ееся тем, что, с целью повышення

точпостн измерения, в пего доиолнительно введены носледовательпо соединенные дополнительный уснлитель, первый детектор, блок вычитания и исполнительный блок, а также второй детектор, включеииый между

выходом основного усилителя и входом блока вычитания, нри этом выход исполнительного блока механически соединен с измерительной, дополнительной катушками и регистрирующим блоком, а вход дополиительного усилителя иодключеи к дополнительной катушке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР N° 451970, кл. G 01R 33/12, 27.10.72.

2.Авторское свидетельство СССР № 573783, кл. G 01R 33/12, 23.03.76.