(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
1
Изобретение относится к магнитоизмерительной технике, в частности к испытаниям ферромагнитных материалов и измерению их статических магнитных характеристик на стержневых образцах, намагничиваемых в разомкнутой цепи, и может быть использовано для записи основной кривой намагничивания и петель магнитного гистерезиса иа двухкоординатном регистрирующем приборе.
Известно устройство для осциллографирования петель магнитного гистерезиса с помощью накладного феррозондового датчика. Устройство содержит последовательно включенные намагничивающую систему, выполненную в виде катушек Гельмгольца или соленоида, эталонный резистор и вход вертикальной развертки осциллографа, феррозонд - полемер, расположенный на поверхности испытуемого ферромагнитного образца, а также магнитометр, выход которого подсоединен ко входу горизонтальной развертки осциллографа 1 .
Недостатком известного устройства является н изкая точность измерений парги 1етров петли магнитного гистерезиса (за исключением остаточной намагниченности), обусловленная тем, что напряженность внешнего намагничивающего поля прямо не связана с намагниченностью испытуемого образца. Поэтому установка позволяет только регистрировать некие условные петли магнитного гистерезиса, лишь по отдельным точкам (остаточная намагниченность) которых можно судить о дей10ствительных парг1метрах ферромагнитного материала.
Цель изобретения - повышение точности измерения.
Указанная цель достигается тем, 15 что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержгидее намагничивающий блок, выполненный в виде катушек Гельмгольца и связанный
20 с блоками измерения напряженности внешнего и внутреннего намагничивающих полей, выход которого подключен ко входу горизонтальной развертки двухкоординатного регистрирукадего при25бора, при этом блок измерения напряженности внешнего намагничиваняцего . поля выполнен в виде последовательно соединенных с намагничивающим блоком эталонного резистора и измерителя намагничивающего тока, а блок иэмерения внутреннего намагничивающего поля выполнен в виде последовательно соединенных феррозонда - полимера и магнитометра, снабжено вычитающим блоком, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам блоков измерения напряженнос ти внешнего и внутреннего намагничивакицих полей, а выход - ко входу вер тикальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора. На чертеже представлена функциональная схема предлагаемого устройст Схема устройства для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов на стержне вых образцах, намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи, содержит намагничивающий блок 1, выполненный в виде катушек Гельмгольца, испытуеtJSifi ферромагнитный образец 2, блок 3 измерения напряженности внутреннего намагничивающего поля 3, блок 4 измерения напряженности внешнего намагничивающего поля, эталонный резис тор 5, измеритель 6 намагничивающего тока, вычитающий блок 7, феррозонд полемер 8, магнитометр 9 и двухкоординатный регистрирук«ций прибор 10. Магнитометр 9 и феррозонд - полемер 8 представляют собой не что иное, как измеритель напряженности внутрен него намагничивающего поля с измерительным преобразователем. Функции измерительного преобразователя и измерителя напряженности внешнего намагничивающего поля выполняют эталонный резистор 5 и измеритель 6 намагничивающего тока. Феррозонд - полемер 8 расположен на поверхности ис пытуемого ферромагнитного образца 2 и подключен ко входу магнитометра 9, выход которого подсоединен ко входу горизонтальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора 10 и второму входу вычитакхцего блока 7, Вход измерителя б намагничивающего тока подсоединен к эталонному резистору 5, а выход - к первому входу вычитающего блока 7, выход которого подсоединен ко входу вертикальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора 10. Устройство работает следующим образом. Испытуемый ферромагнитный образец 2 намагничивается внешним однородным полем H|g катушек Гельмгольца, образующих намагничивающий блок 1. Падение напряжения на эталонном резисторе 5 пропорционёшьно величине напряженности намагничивающего блока 1, т.е. сигнал Ц. на выходе измерителя 6, входящего в блок 4 измерения напряженности внешнего намагничивающе- го поля, определяется следующей зави симостью:. -JO - в где К -.постоянный коэффициент. Поскольку вследствие принципа не- прерывности тангенциальная составляющая напряженности намагничивающего поля ti на поверхности ферромагнитного образца 2 равна напряженности внутреннего намагничивакяцего поля Н- , то сигнал и,, на выходе магнитометра 9, входящего в блок измерений напряженности внутреннего намагничивающего поля, равен: где К - постоянный коэффициент. На выходе вычитающего блока 7 формируется сигнал U7, пропорциональный напряженности размагничивающего поля Н . U,,--4He-H.)--kHj -(3) Таким образом, на двухкоординатном регистрирующем приборе 10 при изменении нймагничиванадего тока по пилообразному закону происходит запись петли магнитного гистерезиса в координатахHO N3, Н. . Поскольку для однородно намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи стандартных образцов N «« const, то можно говорить об измерении петли магнитного гистерезиса по намагниченности. Погрешность измерений намагниченности для больших у, стремится к погрешности измерения напряженности внешнего намагничиваклдего поля и определяется в основном погрешностью коэффициента размагничивания. Устройство по сравнению с известным обладает,высокой точностью и чувствительностью и позволяет проводить испытания ферромагнитных матег риалов с высокой магнитной проницаемостью в разомкнутой магнитной цепи. Формула изобретения Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающий блок, выполненный в виде . катушек Гельмгольца и связанный с Злоками измерения напряженности внешчего и внутреннего намагничивающих полей, выход которого подключен ко входу горизонтальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора, при этом блок измерения напряженности внешнего намагничивающего поля выполнен в виде последовательно соединенных с намагничивающим блоком эталонного реэнстсч а и измерителя нагмагничИвакйдего тока, а блок измерения внутреннего намагничивающего поля выполнен в виде последовательно соединенных феррозонда - полемера и магнитометра , отличающееся
тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вычитающим блоком первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам блоков измерения напряженности внешнего и внутреннего намагничивающих
полей, а выход - ко входу вертикаль/
,1 1
..
ной развертки двухкоординатного реги стрируквдего прибора.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе .1.«Заводская лаборатория, 1978, 6, с. 713.
L..
