Способ регистрации несимметричных гистерезисных циклов Советский патент 1979 года по МПК G01R33/14 

1

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для построения автоматических регистраторов несимметричных гистерезисных циклов при испытании ферромагнитных материалов в режимах одновременного воздействия постоянного и переменного магнитных полей.

Известны способы регистрации несимметричных гистерезисных циклов, основанные на совокупности методов испытания ферроматериалов в динамических и статических режимах перемагничивания 1.

Переменная составляющая индукции магнитного поля определяется по выходному сигналу индукционного первичного преобразователя (измерительной обмотки образца). Постоянная составляющая магнитной индукции в индукционном преобразователе, имеющем дифференцирующие свойства, теряется и определяется дополнительной операцией с помощью флюксметра или баллистического гальванометра по импульсу ЭДС на выходе дополнительной обмотки.

Известен способ определения зависимости мгновенных значений индукции и напряженности магнитного поля, заключающийся в одновременном намагничивании образца постоянным и переменным магнитными полями, определении интегральной функции сигнала измерительной обмотки, преобразовании электрических сигналов, пропорциональных интегральной функции

сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение несимметричных гистерезисных циклов, определении постоянной составляющей индукции флюксметром и смещении изображения частного цикла на постоянную составляющую индукции по оси индукции 2.

Однако эти способы не позволяют автоматизировать процесс регистрации, требуют больщих затрат времени, связанных с использованием флюксметра и участием оператора в объединении результатов измерения постоянной и переменной составляющих индукции. Кроме того, процесс нзмерения сопровождается значительными погрещностями графического построения частных циклов с учетом постоянной составляющей индукции, которые накладываются на погрещность флюксметра, составляющую 8-10%.

Цель изобретения - повышение точности и автоматизации процесса регистрации.

Поставленная цель достигается тем, что по способу, основанному на одновременном

намагничивании образца постоянным и переменным магнитными полями, определении интегральной функции сигнала измерительной обмотки образца и преобразовании электрических сигналов, пропорциональных интегральной функции сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение несимметричных гистерезисных циклов периодически изменяют направление постоянного тока, создающего поле подмагничивания, на противоположное с периодом кратным периоду переменного магнитно го поля. При обеспечении указанной последовательности операций суммарную напряженность можпо рассматривать как совокупность двух переменных составляющих //Е //1 -J- ; BZ BI +52 , где HI- и BI - переменные составляющие индукции и напряженности;//2 и Ву-у-переменные составляющие, характеризующие периодически инвертируемое поле. В этом случае на выходе индукционного первичного преобразователя, имеющего дифференцирующие свойства, электрический сигнал измерительной обмотки первичного преобразователя dB dBi dB2 I ЧГ /У# - // Т а при интегрировании eBdt B,(t) + B,(t), т. е. при определении интегральной функции сигнала сохраняется информация как о переменной Bi(t), так и о постоянной Bz(t} составляющих. При этом магнитная индукция в материале за период изменения направления (две смены знака) тока подмагничивания не содержит постоянной составляющей, в то же время среднее за полпериода тока подмагничивания значение индукции соответствует постоянной составляющей при подмагничивании постоянным полем одного направления. В течение второго полупериода тока подмагпичивания магнитное состояние сердечника изменяется по траектории, симметричной относительно начала координат (в плоскости В и Я) по вспомогательному циклу. На фиг. 1 представлена функциональня схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 показаны форма намагничивающего сигнала Яа, траектория изменения магнитного состояния материала в координатах В и Н, соответствующая данному режиму форма изменения индукции BS в образце. Функциональная схема состоит из задающего генератора 1, усилителя 2 мощности. ферромагнитного сердечника 3 (образец) с намагничивающей и измерительной обмотками, интегратора делителя 5 частоты, образцового резистора 6, источника 7 тока подмагничивания, коммутатора 8 и блока 9 регистрации. Сигнал, определяющий параметры переменного магнитного поля, от задающего генератора 1 через усилитель 2 мощности подается на намагничивающую обмотку образца 3. На эту же обмотку подается сигнал от источника 7 тока подмагничивания, создающий поле подмагничивания. Изменение направления тока подмагничивания осуществляется коммутатором 8 с частотой, задаваемой делителем 5 частоты, выход которого подключен к управляющему входу коммутатора. Кратность периода изменения направления тока подмагничивания и переменного намагничивающего тока обеспечивается тем, что на делитель 5 поступает сигнал с задающего генератора 1. Сигнал с измерительной обмотки образца 3 через интегратор 4 передается на первый вход блока 9 регистрации. На второй вход блока регистрации поступает сигнал, пропорциональный напряженности с образцового резистора 6. Периодическое изменение направления тока подмагничивания исключает из процесса регистрации операцию определения постоянной составляющей баллистическим гальванометром и флюксметром, а следовательно, возможными становятся автоматизация, высокая оперативность, повыщение точности, упрощение процесса регистрации несимметричных гистерезисных циклов. Формула изобретения Способ регистрации несимметричных гистерезисных циклов путем одновременного Намагничивания образца постоянным и переменным магнитными полями, определения интегральной функции сигнала измерительной обмотки образца и преобразования лектрических сигналов, пропорциональных интегральной функции сигнала измерительной обмотки и напряженности магнитного поля, в графическое изображение неимметричных гистерезисных циклов, отичающийся тем, что, с целью повыения точности и автоматизации процесса егистрации, периодически изменяют наравление постоянного тока, созданэщего оле подмагничивания, на противоположое с периодом, кратным периоду переменого магнитного поля. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Труды ВНИИМ. Вып. 29(89), 1956, Л., . 109-116. 2.Кифер И. И. Испытания ферромагнитых материалов. М,, «Энергия, с. 285.

uz.Z