Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов

(19) (11) а 01 й 33 Лг НИ НИЕ ИЗОБ О ИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСК(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ. МЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЬ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий а тлипол яи изсверхв ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ прибор, одним входом подключенный ко второму выходу генератора тока, о т - личающееся тем, что, с, целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены катушка поля, подсоединенная параллельно измери-, тельной обмотке, тесламетр, состоящий из последовательно соединенных первичного преобразователя, расположенного внутри катушки поля,и измерительного блока, последовательно соединенные уси) лите и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом вход дифференцирующего блока соединен с выходом тесламетра, со вторым Я Х входом регистрирующего прибор и с входом усилителя, а выход куль-органас входом блока управления.2, Устройство по и, 1, о ч аю- щ е е с я тем, что катушка мерительная обмотка выполненыИзобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов,Известно устройство для измерения 5 статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему блок управления и намагничиваюшую обмотку испытуемого образца, измери тельную обмотку, образца, интегратор и двухкоординатный регистрирующий прибор, Магнитные параметры в устройстве измеряются в квазистатическом режиме намагничивания, т;е, при непрерывноммедленном изменении напряженности намаг ничиваюшего поля. При этом магнитный поток образца измеряется интегратором путем непрерывного измерения вольчсекундной плошади ЭДС, индуцируемой в 20 измерительной обмотке при перемагничиввнии образца ЯОднако данному устройству свойственна низкая точность и чувствительность измерений, обусловленная необходимостью 25 длительного интегрирования малых значений ЭДС. Наиболее близким по технической сущности к предложенному является устрой - ;д 30 во для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержашее генератор тока, подключенные к нему намагничивающую обмотку испытуемого образца и блок управления, измерительную обмотку испытуемого образ 35 ца и блок управления, двуккоорцинатный регистрирующий прибор и интегратор, вы полненный в виде преобразователя напряжения. в частоту и счетчика импульсов.40 В устройстве магнитные параметры иэмеряются путем намагничивания испытуемого образца ступенями магнитного поля и измерения приращений магнитного потока образца, соответствующих каждой45 ступени. Измерение приращений магнитного потока производят с помошью преобразования ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке образца, в частоту :и подсчета числа импульсов в процессе изменения напряженности магнитного по 50 ля ступени 2Однако известному устройству также свойственна низкая точность измерения статических магнитных параметров ма териалов.Цель изобретения - повышение точности измерений. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения статичеоких магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные блок управления, гене ратор тока и намагничиваюшую обмотку, а также измерительную обмотку и двухко ординатный регистрирующий прибор, одним входом подключенный ко второму вы ходу генератора тока, дсатолнительно введены катушка поля, нодсоединеннаяпараллельно измерительной обмотке, теоламетр, состоящий из последовательносоединенных первичного преобразователя,расположенного внутри катушки поля, и измерительного блока, последовательно соединенные усилитель и компенсационную обмотку, а также последовательно соединенные дифференцируюший блок и нуль- орган, при этом вход дифференцирующегоблока соединен с выходом тесламетра, с вторым входом регистрирующего прибора и с входом усилителя, а выход нуль-орга на - с входом блока управления.При этом, катушка поля и измеритель ная обмотка выполнены сверхпроводяшими.На чертеже представлена схема, поясняющая работу устройства.Устройство содержит генератор тока.1, подключенные к нему блок управления 2 .и намагничиваюшую обмотку 3 испытуе-,мого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4, подключенную .к ней катушку поля 7, криостат 8, в котором размещены измерительная обмотка 6 и катушка поля 7, тесламетр 9, состое. ший иэ первичного преобразователя 10 и измерительного блока 11, усилитель 12 и компенсационную обмотку 13 образца 4. Измерительная обмотка 6 и катушка поля 7 изготовлены из специального провода, например из сплава олова и ниобия, Измерительная обмотка 6 выполнена в виде разъемного витка, охватывающего испытуемый образец 4, а в объем,катушки поля 7 помещается первичный преобразователь 10 тесламетра 9. Выход тесламетра 9 подключен к одному из входов регистрирующего прибора 5 и через усилитель 12 - к компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирующего прибора 5 - к измерительному выходу генератора тока 1. Устройство также содержит последовательно соединенные дифференцируюший блок 14 инуль орган 15, выход которого подключен ко входу блока управления 2, а вх(щхода тесламетра 91 поступает также через усилитель 12 на компенсирующую обмотку 13,. в которой создается магнитное поле, пропорциональное току в иэ-.5 мерительной Обмотке 6 и компенсирующее изменение намагничивающего поляобмотки 3, вызванное собственным полем измерительной обмотки 6 при протекании через нее тока,1 ОПри испытании образцов электропроводного материала в блоке управления 2 в момент поступления импульса с дополнительновведенного нуль-органа 15 вы. рабатывается сигнал, по которому в генераторе. тока 1 происходит ступенчатое изменение тока, протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4 изменяется, что приводит к изменению токав сверхпроводящем контуре, В течение времени изменения потока сигнал на выходе тесламетра 9 изменяется, Этот сигнал поступает также на вход дополнительного введенного,дифференцирующего блока 14, на выходе которого налряжение 0 отлично от нуля:д 0= дгде От -. Напряжение на выходе тесламетра 9;К - постоянная дифференцируюшегоблока 14.В:момент перехода образца 4 в новоес статическое магнитное состояние, соответствующее новому значению наприженности наьигниивающего поля нап ряжение 0 становится равным нулевому уровню и на выходе нулоргаиа 15 вырабатывается импульс, поступающий на вход блока управления 2, вызывающий ступенчатое изменение тока в геньраторе тока 1. В регистрирующем приборе 5 также фиксируется статическая характеристика материала образца 4, но в дискретном виде. 3 1048434дифференцирующего блока 14 - .к выходутесламетра 9,Устройство работает следующим образом..Измерительная обмотка 6 образца 4и катушка поля 7 образует контур,"помещенный в криостат 8, заполненныйжидким гелием, При пропускании тока,от генератора тока 1 по намагничиваю.шей обмотке 3 в ней создается магнитное поле, которое намагничиваетиспытуемый образец 4. Напряженностьэтого поля однозначно определяетсязначением тока в намагничивающей обмотке 3, Характер изменения тока со- . 5ответствует форме сигнала, поступающего на вход генератора тока 1 с блока управления 2. При изменении тока .в намагничиваюшей обмотка 3, а сле-довательно, и напряженности намагничиваюшего образца 4 магнитного поля в .измерительной обмотке 6 индуктируется ток. Этот ток, пропорциональный мат.нитному потоку образца 4, протекаяпо катушке поля 7, создает .в ней мазънитное поле индукция которого измеряется тесламетром 9, первичный преобразователь 10 которого размещен в катушке поля 7. Сигнал на выходе измерительного блока 11 тесламетра 9 пропорциональный магнитному потоку образца 4, поступает на регистрирующий прибор 5, куда одновременно поступаетсигнал с измерительного выхода генератора тока 1,.пропорциональный напряженности намагничивающего поля. В регистрирующем приборе 5 фиксируетсязависимость магнитного потока образца 4от напряженности намагничивающего поляв виде основной кривой намагничивания 40или петель гистереэиса в соответствиис формой сигнала блока управления 2.Эта зависимость является статическойхарактеристикой материала образца 4,по которой определяют все его статичес 45кие магнитные параметры, Сигнал с вы Составитель М. КлыковаРедактор К. Волощук Техред М.Тепер Корректор О, Билак. Заказ 7926/52 Тираж 710 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ПП 1 Ч фПатент, г. Ужгород, ул, Проектная, 4