Автоматическое устройство для измерения максимальной удельной энергии магнитных материалов Советский патент 1979 года по МПК G01R33/12 

житель подключен к выходам обоих датчиков, третий вход соединеи с первым выходом блока комбинированного намагничивания, а первый выход - с входом цифрового отсчетного устройства, а также неполностью замкнутую магнитную систему и линейные генераторы убывания и нарастания тока, подключенные к входам блока комбинированного намагничивания, второй выход которого связан с первым входом триггера управления, а второй вход последнего - с вторым выходом цифровой следящей системы введен блок фиксации незавершенности процесса измерения, выполненный в виде .последовательно соединенных логического элемента совпадения, блока управления и переключателя полярности, а также переключателя генераторов и индикатора наличия тока, вход которого подключен к третьему выходу блока комбинированного намагничивания, а выходы - к второму входу переключателя полярности и первым входом логического элемента совпадения, второй вход которого связан с вторым выходом цифровой следящей системы, своим третьим входом связанной с третьим входом логического элемента совпадения, при этом выход блока управления подключен к первому входу переключателя генераторов, второй вход которого связан с выходом триггера управления, выходы переключателя генераторов подключены к входам линейных генераторов нарастания и убывания токов, а выход переключателя полярности связан с входом неполностью замкнутой магнитной системы.

На чертеже представлена структурная схема устройства.

Устройство содержит управляемый источник 1 питания, ключ 2, датчик 3 напряженности ноля, умножающее устройство 4, датчик 5 индукции, цифровую следящую систему 6, цифровое отсчетное устройство 7, логический элемент 8 совпадения, блок 9 управления, триггер 10 управления, переключатель 11 генераторов, индикатор 12 наличия тока, переключатель 13 поляриости, линейный генератор 14 нарастания тока, линейный генератор 15 убывания тока, блок 16 комбинированного намагничивания, неполностью замкнутую магнитную систему 17.

Устройство работает следующим образом.

В начале процесса измерения подается сигнал «Пуск на блок 16 комбинированного намагничивания, создающий в зазоре неполностью замкнутой магнитной системы 17 намагничивающее поле, образующееся постоянным и налол енным на него импульсным током. Одновременно сигнал подается на логический, элемент 8 совпадения, приводящий переключатель 11 генераторов и переключатель 13 полярности в исходное состояние, и на цифровую следящую систему, которая также приходит в исходное состояние. В момент окончания намагничивающего импульса с блока 16 комбинированного намагничивания поступает сигнал на вход триггера 10 управления, который перебрасываясь в другое устойчивое состояние, запускает линейный генератор 15 убывания тока и открывает ключ 2. При этом линейно-изменяющееся

напряжение с выхода линейного генератора иостуиает на вход блока комбинированного намагничивания 16, приводя к плавному сиижению постоянного намагничивающего поля в зазоре магнитной системы 17.

При отпирании ключа 2 напряжение управляемого источникапитания 1 поступает на датчики 3 и 5 напряженности поля и индукции и цифровую следящую систему 6. Для получения сигнала, пропорционального магнитной энергии, выходные нанряжеиия датчиков 3 и 5 перемножаются с помощью умножающего устройства 4. Полученный после перемножения сигнал поступает на вход цифровой следящей системы

6, которая измеряет его и представляет результат измерения в цифровом виде на цифровом отсчетном устройстве 7. Причем цифровая следящая система начинает отсчет измеряемой величины лищь с момента

равенства напряженности поля нулю Н 0, т. е. при переходе во второй квадрант в прямоугольной системе координат. По мере уменьшения намагничивающего поля идет непрерывное измерение магнитной энергии.

Рост показаний цифрового отсчетного устройства 7 продолжается до тех пор, пока величина магнитной энергии не достигнет своего максимального значения. После этого напряжение на выходе умножающего

устройства 4 начинает уменьшаться, цифровая следящая система 6 перестает считать и выдает нулевой сигнал на вход логического элемента 8 совпадения и триггер Ш управления, а на цифровом отсчетном

устройстве 7 фиксируется значение, соответствующее максимальной магнитной энергии. Триггер унравления возвращается в исходное состояние, в результате чего запирается ключ 2, и снимается питающее

напряжение с датчиков 3 и 5 и цифровой следящей системы 6, а также снимается управляющий потенциал с входа линейного генератора 15 убывания. Последнее приводит к тому, что ток в катушках магнитной

системы 17 отключается и снижается до нуля. Логическая схема 8 совпадения в этом случае не срабатывает, так как процесс измерения магнитной энергии заканчивается наличием намагничивающего постоянного

поля в магнитной системе 17, в результате чего на втором входе логического элемента совпадения 8 находится сигнал, отличный от нуля.

При испытании образцов, рабочая точка

которых на кривой размагничивания лежит

выше точки максимальной энергии, ее значение в процессе уменьшения намагничиваюш,его поля не достигается. В этом случае после снижения намагничиваюшего поля до нуля в магнитной системе необходимо создать плавно нарастающее намагничиваюшее поле. Для этого служит блок фиксации незавершенности измерения, обведенный пунктиром на чертеже, который срабатывает в том случае, если процесс измерения не заканчивается. При этом на оба входа логического элемента совпадения 8 поступают нулевые сигналы, в результате чего последняя срабатывает и подает сигнал на блок 9 управления, которая переключает полярность тока в катушках магнитной системы, подключает к выходу триггера 10 управления линейный генератор 14 нарастания тока и повторно запускает цифровую следяшую систему.

Использование предлагаемой схемы для измерения максимальной удельной магнитной энергии позволяет в устройствах с неполностью замкнутой магнитной системой значительно расширить диапазон измеряемых постоянных магнитов. Таким образом, в устройствах возможно будет измерение постоянных магнитов как с малой, так и с большой относительной длиной. Кроме того, использование предложенного изобретения позволит повысить точность указанных выше устройств.

Формула изобретения

Автоматическое устройство для измерения максимальной удельной энергии магнитных материалов, содержащее последовательно соединенные управляемый источник питания и ключ, второй вход которого соединен с выходом триггера управления, подключенные к выходу ключа датчики напряженности поля и индукции, и цифровую следящую систему, второй вход которой через умножитель подключен к выходам обоих датчиков, третий вход соединен с первым выходом блока комбинированного намагничивания, а первый выход - с входом

цифрового отсчетного устройства, а также неполностью замкнутую магнитную систему и линейные генераторы убывания и нарастания тока, подключенные к входам блока комбинированного намагничивания,

второй выход которого связан с первым входом триггера управления, а второй вход последнего - с вторым выходом цифровой следящей системы, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введен блок фиксации незавершенности процесса измерения, выполненный в виде последовательно соединенных логического элемента совпадения, блока управления и переключателя полярности, а также переключателя генераторов и индикатора наличия тока, вход которого подключен к третьему выходу блока комбинированного намагничивания, а выходы - к второму входу переключателя полярности и первому входу логического элемента совпадения, второй вход которого связан с вторым выходом цифровой следящей системы, своим третьим входом связанной с третьим входом логического

элемента совпадения, при этом выход блока управления подключен к первому входу переключателя генераторов, второй вход которого связан с выходом триггера управления, выходы переключателя генераторов

подключены к входам линейных генераторов нарастания и убывания токов, а выход переключателя полярности связан с входом неполностью замкнутой магнитной системы. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Техническое описание установки У-5022.

2.Авторское свидетельство СССР № 386356, кл. G OIR 33/12, 1973.