Устройство для измерения магнито-СТРиКции фЕРРОМАгНиТНыХ ОбРАзцОВ Советский патент 1981 года по МПК G01R33/18 

Изобретение относится к технике измерений магнйтострикционных свойств ферромагнитных образцов и может быть использовано как в научных исследованиях, так и в металлургической и элек трорадиотехнической промышленности. Известно механо-оптическое устрой ство для измерения статической магнитострикции, которое содержит механический рычаг, связанный с испытуемым образцом, неподвижный зажим, зеркало осветитель и шкалу I. При изменении длины образца, вызванном магнитострикцией, рычаг повораиивается вокруг оси и тем самым вызывает поворот зеркала. Луч света осв тителя отражается от зеркала, и н шкале можно наблюдать перемещение светового указателя в виде светового пятна. Основным недостатком данного устройства является невозможность записать кривую магнитострикцию с помощью самопишущих приборов, что усложняет автоматизацию контроля магнйтострикционных характеристик ферромагнитных образцов в производственных условиях. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство, содержащее механо-оптический рычаг и блок фотозаписи 2. При измерении световой указатель (зайчик) перемещается по экрану блока фотозаписи, и на фотопластинке отражается кривая магнитострикции. Недостаток устройства - невысокая точность. Цель изобретения - повышение точности измерений. Цель достигается тем, что устройство для измерения магнитострикции ферромагнитных образцов, содержащее закрепленные на плите рычаг с призмой, неподвижный зажим и подвижный зажим, связанный с призмой рычага, снабжено бесконтактным измерительным преобразователем, закрепленным с возможностью взаимодействия с рычагом, а также противовесом, жестко соединенным с большим плечом рычага. На чертеже представлено устройство, общий вид и схема. Для закрепления испытуемого ферромагнитного образца 1 устройство содержит два зажима - неподвижный 2 и подвижный 3, который устанавливается в нужном положении за счет возможности перемещения по направляюийм 4 основания 5 тягами 6 при помощи натяжного (отпускногй) блока 7.

Подвижный зажим 3 постоянно контактирует с призмой 8 рычага 9, который вращается на оси 10 в малогабаритных подшипниках основания 11.

Устройство содержит бесконтактны измерительный преобразователь 12, со тоящий из задающей ферритовой пласти ки 13 и двух-индуктивных датчиков 14, подключенных на вход измерительного блока 15, выход которого подключен к первому входу двухкоординатного самописца 16, и микровебе1 метр 17, вход которого соединен при помощи переключателя 18 либо с обмоткой 19 для измерения индукции в образце, либо с обмоткой 20 для из мерения напряженности магнитного поля, а выход подключен на второй вход двyxкoopдинaтнoгo самописца 16.

Для обеспечения минимальных натяжений (сжатий) измеряемого образца устройство снабжено противовесом 21, жестко сочлененным с большим плечом рычага 9. Кроме того, механический рычаг 9 с призмой 8, неподвижный зажим 2 и подвижный зажим 3, контак тирующий с призмой 8 рычага 9, смонтированы на неферромагнитной плите 22.

Устройство работает следующим образом.

При намагничивании постоянным полем ферромагнитного образца 1 последний изменяет свои линейные размеры (удлиняется или укорачивается). Кокец рычага 9, жестко сопряженный с Зсщаккдей ферритовой пластинкой 13, опускается (поднимается). За счет перемещения задающейпластинки 13 изменяется индуктивность датчиков

14.Измерительный блок 15 преобразует изменвЕше индуктивности в электрический сигнгш, который усиливаетс до необходимой величины и регистрируется этим же блоком 15 на масштабной бумаге двухкоординатным самописцем

16 или показывающим прибором блока

15.При измерении магнитного потока напряжение, возникающее на зажимах измерительной обмотки 19, подается на микровеберметр 17. С выхода микровеберметра 17 сигнал, пропорциональный величине индукции, поступает, на второй вход самописца 16.

i Предлагаемое устройство (механоэл ктрическая система) в сравнении с механо-оптическим рычагом обладает следующими преимуществами: улучшается стабильность показаний установки (исключается трение и люфты

в осях зеркальца) ; повы1иается точность калибровки за счет использования специальных эталонных вибра- ционных столов, при этом существенно упрощается техника калибровки; повышается точность снятия показа-; НИИ; упрощается установка нуля; имеется возможность записывать электрический сигнсш магнитострикционной вибрации с помощью современных быстродействующих самописцев (повышается быстродействие); облегчается работа оператора (не требуется затемнения помещения); сокращаются площади для размещения установки.

Дтгя исследования магнитострикционных свойств образцов холоднокатаной электротехнической стали чувствительность установки должна быть не менее 10 1/дел. (для холоднокатаной стали -Л : 10) . Так как в устройстве выбрано оптимально механическое усилие 100:1, то для достижения указанной чувствительност могут быть использованы серийно выпукаемые отечественной промыишенностью виброизмерительные приборы, имеющие, как правило, низкую разрешающую способность (коэффициент усиления - 10 10) , а не специально разработанные приборы для измерения неэлектрических величин электрическим методом. Постоянная предлагаемого устройства при базовой длине образца 280 мм составляет 1/дел.

Формула изобретения

. Устройство для измерения магнитострикции ферромагнитных образцов, содержащее закрепленные на плите рычаг с призмой, неподвижный зажим и подвижный зажим, связанный с призмой рычага, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, оно снабжено бесконтактным измерительным преобразователем, закрепленным с возможностью взоимодействия с рычагом, а также противовесом, жестко соединенным с большим плечом рычага.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Велов К.П. Упругие тепловые и электрические/явления в ферромагнитных металлах. М., Госиздат техникотеоретической литературы, 1951, с.91

2.Шрс1мков Е.Г. Приборы для комплексных исследований и испытаний ферромагнитных материалов. Л., 1951, вып. 85, с. 13 - 17.