Устройство для измерения потерь энергии при вращательном перемагничивании ферромагнитных образцов Советский патент 1982 года по МПК G01R33/12 

(St) yCTPOttCTBO ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ ПРИ ВРАЩАТЕЛЬНОМ ПЕРЕМАГНИЧИВАНИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ОБРАЗЦОВ

1

Изобретение относится к области измерения магнитных свойств материалов и может быть использовано в электротехнической промышленности.

По основному авт. св. № 842660 известно устройство для измерения потерь энергии при вращательном перемагничивании ферромагнитных образцов, содержащее электродвигатель, электромагнит, оправку для образца, измеритель крутящего момента в виде спиральной пружины и указывающий элемент l .

Недостатком указанного устройства является невозможность производить измерения при больших скоростях вращения испытуемого образца из-за возникновения боковых биений спиральной пружины и скрепленной с ней шкалы.. Кроме того, при увеличении скорости вращения резко растет трение оси вращения оправки в подшипнике, а также и всей вращающейся системы о воздух.

что существенно увеличивает погрешность измерений.

Цель изобретения - расширение диапазона измерений, повышение точности..

Эта цель достигается тем, что устройство для измерения потерь энергии при вращательном перемагничивании

10 ферромагнитных образцов, содержащее электродвигатель, электромагнит, оправку для образца, измеритель крутящего момента с указывающим элементом, измеритель крутящего момента в виде

5 спиральной пружины, первый конец которой соединен с оправкой, дополнительно снабжено замкнутой прозрачной обоймой, закрепленной в двух противоположно расположенных подшипниках,

20 соосно с которыми размещены подшипники оправки для образца, при этом спиральная пружина с указывающим элементом, оправка для образца раз3ЭБмещены внутри обоймы, соединенной с вторым концом спиральной пружины.. На чертеже представлено предлагаемое устройство. Устройство содержит испытуемый образец 1, оправку 2 для образца, спиральную пружину 3, подшипники k оси оправки, указательный элемент 5, упор 6, обойму 7, подшипники 8 к оси 9 вращения обоймы, турбинку Ю.отсчет ную шкалу 11, сопло 12 турбинки, лампу 13 строботахометра. Турбинка с соп лом являются эквивалентом электродвигателя. Обойма 7 представляет собой полый цилиндр с прозрачной боковой поверхностью из оргстекла и закрытый по торцам привинчивающимися дисками. На верхнем конце обоймы выбраны углуб ления специального профиля так, что он представляет собой турбинку 10, способную вращаться от струи сжатого воздуха, который подводится через соп ло 12. Обойма 7 может вращаться на оси 9 в подшипниках 8, которые запрес сованы снаружи торцовых поверхностей обоймы 7. С внутренней стороны торцовых поверхностей обоймы строго соосно наружным подшипникам 8 запрессованы подшипники t, в которые заведены оси оправки 2. Пружина 3 свободно надета на нижнюю ось оправки и укреплена с ней верхним концом. Один конец пружины скреплен с нижней торцовой поверхностью обоймы 7. На боковой поверхности обоймы нанесена шкала 11 Рядом со шкалой закреплен упор 6 таким образом, что он касается элемента 5. который представляет собой тонкую проволочку, припаянную в вертикальном положении к продолжению оправки илинепосредственно на образец Рядом с обоймой размещена лампа 13 строботахометра. В процессе работы все устройство размещено в источнике магнитного поля (электромагнит 14) . Устройство работает следующим образом. Исследуемый образец 1 в форме дис. кга закрепляется на оправке 2. Включается лампа 13 строботахометра и устанавливается необходимая частота ее вспышек. Через сопло 12 турбинки подается сжатый воздух и обойма 7 разгоняется до установленной на строботахометре скорости вращения. При этом упор 6 увлекает с собой во вращение через элемент 5 образец 1, .оправку 2 и пружину 3, не давая пружине скручи ваться из-за сил инерции. Когда частота оборотов обоймы сравняется с частотой вспышек, шкала с указателем будут казаться неподвижными, что позволяет произвести отсчет зна-чения шкалы 0 на которое отклонится пружина при отсутствии ускоренного движения обоймы. Включается электромагнит, устанавливается поле необходимой напряженности и отсчитывается показание aij со шкалы. Величина olj-a будет пропорциональна величине потерь энергии на вращательное перемагничивание исследуемого образца. Действительно, при помещении анизотропного образца во внешнее магнитное поле возникает момент вращения или механический момент М, который обусловит скручивание пружины на угол, пропорциональный, в конечном счете, величине потерь энергии на вращательное перемагничивание Q. исследуемогооеразца. Так как Q, 1М ((f)d(5, где i Т С() - угол между осью легкого намагничивания и вектором Jq, то для определения потерь за один период необходимо проинтегрировать зависимость момента от угла ф . Роль интегратора устройстве выполняет система оправка-образец, имеющая достаточный инерции. Величина угла отклонения указателя.от исходного значения при включении магнитного поля отсчитывается по шкале. Величина момента вращения определяется по этому углу закручивания пружины, коэффиц ент упругости которой предварительно определяют методом крутильных колебаний, помещая на оправку диски с известными моментами инерции. Использование вращающейся обоймы, внутри которой размещен образец с измерителем крутящего момента, позволяет производить измерения потерь энергии, на вращательное перемагничивание на частотах до 1000 Гц, что почти в 20 раз расширяет диапазон частот перемагничивания, обеспечиваемый прототипом. Кроме того, внутри обоймы отсутствует трение образца о воздух и трение осей оправки в подшипниках, что примерно в 1,5 раза повышает точность измерений на больших частотах. Формула изобретения Устройство для измерения потерь энергии при вращательном перемагничивании ферромагнитных образцов по авт. св. № , отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона измерений, повышения точности, оно дополнительно снабжено замкнутой прозрачной обоймой, закрепленной в двух противоположно расположенных подшипниках, соосно с которыми размещены подшипники оправки для образца, при этом спиральная пружина с указывающим элементом, оправка для образца размещены внутри обоймы, соединенной с вторым концом спиральной пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № , кл, G 01 R 33/12, 1Э79.

//////////

Ю

Ю

10

XlXl d

1

Т

N

/////77777/

Id d dd