Автоматическое намагничивающее устройство Советский патент 1978 года по МПК G01R33/14 

1

Изобретение относится к области магнитньох измерений и может быть использовано в устройствах для измерения статических магнитных характеристик образцов из ферромагнитных материалов .

Известно устройство для автоматического намагничивания с бесконтактным задатчиком формы кривой намагничивающего тока, которое содержит задающий двигатель, круговой потенциометр, двухтактный магнитный усилитель, электромашинный усилитель, поворотный трансформатор, диодный ограничитель, катодный фор.мирователь и намагничивающее устройство lj . Не-, достатком такого устройства является недостаточная точность статических магнитных характеристик материалов,

Наиболее близким решением из известных является автоматическое намагничивающее устройство, содержащее последовательно соединенные задающий двигатель, усилитель, электромашинный усилитель, намагничивающую систему, а также подключенный к источнику питания через магнитоуправляемне контакты потенциометр, движок которого соединен со входом усилителя 2 .

Наиболее существенные недостатки известного устройства - использование его совместно с цифровыми измерительными приборами затруднительно; оно не позволяет осуществить автоматическую регистрацию частных несимметричных циклов перемагничивания, автоматическую магнитную подготовку и размагничивание образца, автоматический выбор заданной величины напряженности поля.

Цель предлагаемого изобретения - повьпиение точности процесса регистрации статических магнитных характеристик материалов.

Она достигается тем, что в автоматическое намагничивающее устройство, содержащее последовательно соединенные задающий двигатель, усилитель, электромашинный усилитель, намагничивающую систему, а также подключенный к источнику питания через магнитоуправляемые контакты потенциометр, движок которого соединен со входом усилителя, дополнительно введены последовательно соединенные программный блок, счетчик, дешифратор, блок управления намагничивающим устройством, блок выбора полярности намагничивающего поля и коммутирующий блок, последовательно соединенные генератор тактовых импуль сов, ключ и блок управления электродвигателем, а также генератор магнитной подготовки и блок реверса, один вход которого соединен со входом, а другой - с вторым выходом блока уп равления намагничивающим устройством, третий и четвертый выходы которого со единены со входом ключа и входом генератора магнитной подготовки соответственно, при этом второй вход блока выбора полярности намагничивающего поля связан с выходом генератора магнитной подготовки, а третий его вход- с выходом дешифратора, второй вход блока управления электродвигателем подключен к выходу блока реверса, а выход - к обмоткам управления задающего электродвигателя, выход ключа соединен со вторым входом счетчика, а выход дешифратора - со входом блока программ. Предлагаемое автоматическое намагничивающее устройство состоит из дешифратора 1, генератора 2 тактовых импульсов, счетчика 3, ключа 4, блока 5 управления намагничивающим устройством, генератора 6 магнитной подготовки, программного блока 7, блока 8 управления электродвигателем, блока 9 реверса, блоки 10 выбора пол;ярности намагничивающего поля, задающего двигателя 11 с обмотками 12 управления, коммунирующего блока 13, магнитоуправляемых контактов 14, потенциометра 15, усилителя 16, электро машинного усилителя 17 с обмотками 18 возбуждения, намагничивающей системы 19. Предлагаемое устройство работает следующим образом. Для автоматической регистрации предельной петли гистерезиса и частных симметричных циклов на программном блоке 7 оператором набирается и записывается в вычитающий счетчик 3 код, соответствующий задан ной величине изменения напряженности поля намагничивающей системы 19. Код может также подаваться на программны блок от ЦВМ. Движок потенциометра 15 находится в нижнем крайнем положении которое соответствует нулевой величи не напряженности намагничивающего по ля. По команде, вырабатываемой блоком 5 управления намагничивающим устройством, осуществляется выбор по лярности поля при помощи блока 10, к торый через коммутирующий блок 13. включает один из магнитоуправляемых контактов 14. Блок 15 управления вырабатывает также команду, которая, ра решает прохождение импульсов генератора 2 тактовых импульсов через ключ на входы счетчика 3 и блока 8 управл ния электродвигателем, формирующим импульсы, которые в определенной пос ледовательности поступают на обмотки 12 задающего электродвигателя 11. Движок потенциометра 15 перемещается вверх. Одновременно импульсы, поступающие на вход счетчика 3, считывают код записанного числа. Нулевое состояние счетчика расшифровывается дешифратором 1, который, опрашивая программный блок 7, вновь записывает в.счетчик 3 набранный на программном блоке 7 код. В момент нулевого состояния счетчика 3 движок потенциометра 15 находится в верхнем положении, соответствующем заданной величине изменения напряженности намагничивающего поля. Импульс нулевого состояния счетчика 3 с дешифратора 1 поступает на блок 9 реверса электродвигателя, который изменяет порядок формирования импульсов, поступающих на обмотки 12 задающего двигателя 11. При этом направление вращения двигателя 11 изменится на противоположное, что соответствует перемещению движка потенциометра 15 вниз, т.е. уменьшению величины напряженности намагничивающего поля. Код числа, записанного в счетчик 3, считывается. Второе нулевое состояние счетчика 3 вновь расшифровывается дешифратором 1, который опрашивая программный блок 7, записывает в счетчик набранный на программном блоке 7 код. В момент второго нулевого состояния счетчика 3 движок потенциометра 15 находится в нижнем положении, соответствующем нулевому значению намагничивающего поля. Импульс нулевого состояния счетчика 3 с дешифратора 1 поступает на блок 9 реверса электродвигателя, который вновь изменяет порядок формирования импульсов, поступающих на обмотки 12 задающего двигателя 11, и на блок 10 выбора полярности поля, который с приходом каждого второго импульса от дешифратора 1, запитывает коммутирующий блок 13, включающий другой магнитоуправляемый контакт 14, Для изменения полярности намагничивающего поля потенциометр 15 запитывается через магнитоуправляемые контакты от двух разнополярных источников питания. Задающее напряжение, снимаемое с движка многооборотного потенциометра 15, подается через усилитель 16 на обмотку возбуждения 18 электромашинного усилителя 17, с выхода которого запитывается намагничивающая система 19. Далее процесс повторяется. Регистрация начальной кривой намагничивания и автоматический выбор заданной величины намагничивающего поля осуществляется следующим образом. В исходном состоянии движок потенциометра 15 находится внизу, счетчик 3 в нулевом состоянии и ключ 4 закрыт. Посредством блока 5 управления через блок 10 выбора полярности поля и коммутирующий блок 13 выбирается необходимая полярность поля. На программном блоке 7 набирается и заносится в

счетчик 3 код, соответствующий заданной величине намагничивающего поля. По команде блока 5 управления открывается ключ 4, разрешая прохождение импульсов тактового генератора 2 на вход блока 8 управления электродвигателем и вход счетчика 3, Происходит вычитание кода в счетчике 3. Импульс нулевого состояния счетчика 3 с дешифратора 1 поступает на блок 5 управления, который запрещает прохождение импульсов.тактового генератора 2 через ключ 4. Двигатель 11 останавливается ,

Для регистрации частных несимметричных циклов в счетчик 3 с помощью программного блока 7 записывается последовательно два кода, соответст-вующие двум заданным величинам намагничивающего поля. Работа устройства аналогична работе при автоматическом выборе заданной величины намагничивающего поля.

Для осуществления магнитной подготовки испытуемого образца блок 5 управления по команде включает генератор 6 магнитной подготовки, который через коммутирующий блок 13 поочередно включает магнитоуправляемые контакты 14. Этим достигается изменение полярности поля при неизменной его величине. Магнитная подготовка прекращается по команде с блока 5 управления.

Автоматическое размагничивание осуществляется следующим образом. При максимальной величине намагничивающего поля по команде с блока 5 управления включается генератор 6 . магнитной подготовки, который управляет магнитоуправляемыми контактами 14, как описано выше. Одновременно блок 5 управления разрешает через ключ 4 прохождения импульсов тактового генератора 2 на вход счетчика 3 и вход блока 5 управления электродвигателем. Шаговый двигатель перемещае ползунок потенциометра 15 вниз, т.е. уменьшает величину намагничивающего поля до нуля. Импульс нулевого состояния счетчика с дешифратора 1 поступает на блок 5 управления, который запрещает прохождение импульсов генератора 2 тактовых импульсов через ключ 4 и отключает генератор 6 магнитной подготовки.

Предлагаемое устройство допускает возможность управления разверткой поля с помощью цифровой вычислительной машины, посредством подключения выхода последней ко входам программного блока 7.

Использование предлагаемой конструкции устройства позволяет автоматизировать процесс регистрации предельной петли гистерезиса, кривой первоначального намагничивания, основной кривой намагничивания, симметричных и несимметричных частных циклов перемагничивания, повысить точность регистрации статических магнитных характеристик материалов, обеспечить возможность гибкого изменения программы намагничивающего поля и управления разверткой поля с помощью цифровой вычислительной машины.

Формула изобретения

Автоматическое намагничивающее устройство, содержащее последовательно соединенные задающий двигатель, усилитель, электромашинный усилитель, намагничивающую систему, а также пoд. ключенный к источнику питания через магнитоуправляемые контакты потенциометр, движок которого соединен со входом усилителя, отличающеес я тем, что, с целью повышения точ5ности процесса регистрации статических магнитных характеристик материалов, в него дополнительно введены последовательно соединенные программный блок, счетчик, дешифратор, блок

1 управления намагничивающим устройством, блок выбора полярности намагничивающего поля и коммутирующий блок, последовательно соединенные генератор тактовых импульсов, ключ и блок управления электродвигателем, а также генератор магнитной подготовки и блок реверса, один вход которого соединен со входом, а другой - с вторым выходом блока управления намагничивающим устройством, третий и четвертый выходы которого соединены со входом ключа и входом генератора магнитной подготовки соответственно, при этом второй вход блока выбора полярности намагничивающего поля связан с выходом генератора магнитной подго5товки, а третий его вход - с выходом дешифратора, второй вход блока управления электродвигателем подключен к выходу блока реверса, а выход - к обмоткам управления задающего электродвигателя, выход ключа соединен со

0 вторым входом счетчика, а выход дешифратора - со входом блока программ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

5 № 190981, кл. 21е 12, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР 1 176629, кл. 21е 12, 1965.