Устройство для измерения параметров магнитно-твердых материалов Советский патент 1980 года по МПК G01R33/12 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТНО-ТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области магнитных измерений и предназначено для исследования параметров и характеристик магнитно-твердых материалов ., Известно устройство для исследования ферромагнитных материалов, . содержащее электромагнит, датчики индукции и напряженности магнитного поля, каналы измерения индукции и напряженности магнитного поля и регистратор 1 , Однако это устройство не позволяет авт 4атически регистрировать зави симость магнитной энергии от магнитной индукции W(B) и определять максимальную энергию WMOKC и координаты точки кривой размагничивания (участка петли .гистерезиса во II квартале) с Н и В, необходимых для расчета магнитных систем, устройств с постоянными .магнитами. Зависимость W(B), , Нд и Bj в известном устройстве определяются после арифме тическод о умножения Н и В в точках кривой-, размагничивания и построения гра(ика зависимости W(B) по точкам. Погрешность такого определения -завиСИЛОСТИ W(B) и W (-. ЗЭВИСИТ ОТ субъективных качеств оператора и в лучшем случае не прев даает ±5%. Цель изобретения - повышение точности измерения. С этой целью устройство для измерения пйраметров магнитно-твердых ма териалов, содержащее электромагнит, Ъбсл ёдовательно соединенные датчик напряженности магнитного поля, первый усилитель, нуль-орган напряженности, счетчик и дешифратор, подключенные к входу счетчика последовательно соединенные блок, определения и компенсации начальной намагниченности, второй усилитель, нуль-орган намагниченности и блок управления намагничивающим током, второй вход которого через интегратор соединен с вторым входом блока определения и ко№1енсации начальнойнамагниченности и первым входом регистрирующего прибора, последовательно соединенные датчик магнитной индукции и третий усилитель, подключенный к входу интегратора, а также два ключа, своими в1ыХбдМт подключёнШле к вгорому входу регистрирующего прибора, введены последовательно соединенные с интегратором первый преобразователь аналог-код, преобразователь код737895

аналог и блок определения первой производной магнитной энергии по времени, два - элемента совпаленйя, первые йКодЫ которых подключены к выходу упомянутого блока определения, два регистра, входы которых соединены с выходами элементов совпадения, второй преобразователь аналог-код, включенный между выходсйи первого усилителя и вторым входом первого элемента совпадения, нуль-орган магнитной индукции, включенный между выходом интегратора и первым входом первого ключа, а также триггер, входы которого подключены к выходу нуль-органа намагниченности и дешифратора, при этом.второй вход первого ключа и первый вход второго ключа соединены с выходами триггера, второй вход второго ключа, второй вход перв.ого преобразователя код-аналог и второй вход второго усилителя соединены с

выходом первого усилителя, а второй вход второго эл1емента совпадения подключен к первому входу преобразователя код-аналог.

. Блок-схема описываемого устройства представлена на фиг. 1; зависимость В (И)-на фиг. 2. Устройсгтво состоит из исследуемого образца 1, блока 2 управления на- магничивающим током,; датчик а 3, напряженности магнитного поля Н, датчика 4 Магнитной индукции В, элект- . ромагнита 5, усилителя б канала .измерения напряясенности Магнитного поля Н, нуль-органа 7, преобразователя аналог-код 8, усилителя.9 магнитной индукции В, йнтегрйтора 10, преобразователя 11 кой-аналог, преобразователя 12 аналог-код В,операцион- , ного усилй.теля 13 намагниченности J, нуль-органа J 14, блока 15 определения и компенсации йачаЬьной намагниченности исследуемого образца, блока 16 определения знака первой производной значения магнитной, по времени, элементов совпадения И 17, 18, счетчика 19, дешифратора 20, триггера 21,нуль-органа В 22, ключей 23и 24,двухкоОрдинатнЬго рёгйстрйрук5щёго прибора 25, регистров 26, 27,

Устройство работает следующим образом.

Исследуемый образец 1 магнитнотвердого материала с,нанесенной на него мерит ель ной обмоткой магнитной индукцииВ (индукционный датчик 4) устанавливается между полюсами электромагнита 5, ток в обмотках которого регулируется:по закону,при

г ч а m-i Oj

i: const, блокотором, напр.-:мер.

d-t

ком 2 управления намйгничивакнаим током. Обычно в исходном состоянии образцы магнитно-твердого материала .полностьюне размагничены и ббладаТйт остаточной намагниченностью. После определения и компенсации начальной .наМагничен.ности исследуемого образца.

4

блок 15 выдает напряжение, пропорциональное В, на операционный усилитель 13, на второй вход которого поступает напряжение с усилителя б, .пропорциональное Н, .

Выходное.напряжение усилителя 13 пропорционально , В момент нуль-орган 14 выдает сигнал на реверс намагничивающего тока в блок 2 управления намагничивающим током электромагнита 5, На двухкоординатно самопишущем приборе 25 регистрируетс зависимость В(Н) - кривая возврата, из точки А, основная кривая ОА намагничивания и цикл гистерезиса А-Б-В-Г-А-Б (фиг, 2). В это время ключ 24 открыт, ключ 23 закрыт, В точке Б при срабатывает в очередной раз нуль-орган Н, счетчик 19 подсчитывает импульс нуль органа Н, дешифратор

20изменяет своё состояние, триггер

21изменяет свое состояние, закрывает ключ 24 и открывает ключ 23, тем Сс1мым разрешая запись зависимости W(B). .

Напряжение с выхода умножителяпреобразователя код-аналог W 11, пропорциональное (на аналоговый вход преобразователя 11 подается напряжение, пропорциональное Н с усилителя 6, на цифровой вход его код В с преобразователя 12 аиалогкод) поступает через ключ 23 на двух коордийатный регистрирующий прибор 25, регистрируется зависимость W(B) (фиг, 2). В то же время напряжение, пропорциональное W, поступает на блок ,16 определения знака первой производной значения магнитной энергии по времени .

Блок 16 выполнен на основе АЦП . следящего уравнойешивания, Ilprf макс точке перегиба кривой W(B) (точка д фиг. 2) блок. 16 выдает сигнал на разрешение печати кода АЦП пропорционального и на занесение в регистры 26 и 27 через схемы совпадения 17 и 18 кодов с преобразователей аналог-код 8 и 12, пропорциональных соответственно Н и В (координатам точки Д фиг, 2) на кривой размагничивания БЕ с максималь.ной магнитной энергией W,aKC . В точке О кривой W(B) S-Д-О срабатывает нуль-орган В 22, кЛюч 23 закрывается, регистрация зависимости W(B) прекращается,

Формула изобретения

Устройство, для измерения параметров магнитно-твердых 1атериалов, содержащее электромагнит, последовательно соединенные датчик напряженности магнитного поля, первый усилитель, нуль-орган напряженности, счетчик и дешифратор, подключенные к входу счетчика последовательно

соединенные блок определения и компенсации начальной намагниченности, второй усилитель, нуль-орган намагниченности и блок управления намагничивающим током, второй вход которого через интегратор соединен с вторым входом блока определения и компенсации начальной намагниченнбсти и первым входом регистрирующего прибора, последовательно соединенные датчик магнитной индукции и третий усилитель, подключенный к входу интегратора, а также два ключа, своими выходами подключенные к второму входу регистрирующего прибора, отличающееся -тем, что, с целью повышения трчности измерения, в него введены последовательно соединенные с интегратором первый преобразователь аналог-код, преобразователь коданалог и блок определения первой производной магнитной энергии по времени, два элемента совпадения, первые входы которых подключены к выходу упомянутого блока определения.

два регистра, вХоды которых соединены с выходами элементов совпадения, второй преобразователь аналог-код, включенный между выходом первого усилителя и вторым входомпервого : элемента совпадения, нуль-орган магнитной индукции, включенный между выходом интегратора и первым входом первого ключа, k также триггер, входы которого подключены к выходу нуль-, органа намагниченности и дешифратора,

o при этом второй вход первого ключа и. первый вход второго ключа соединены с выходами триггера, второй вход второго ключа,.второй вход первого преобразователя код-аналог и второй 5 вход второго усилителя соединены с выходом первого усилителя,аГвтброй вход второго элемента совпадения подключен к первому входу преобразователя код-аналог. ,

0

Источники информации, принятые во :внйманйё При экспертизе

1, Авторское свидетельство СССР 408246, кл. G 01 И 33/12, 1972,