Устройство для измерения параметров постоянных магнитов

Союз Советских Социалистических РеспубпикОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СИИ ЕТЕЛЬСТВУ ии 741211(осударствениый комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОСТОЯННЫХ МАГНИТОВФ0 "-Кк,И:обретение относится к измерению магнитных величин и может быть исполь зовано для технического контроля постоянных магнитов по величине магнит ного потока, например потока в зоне максимальной магнитной энергии,Известно устройство для контроля постоянных магнитов, содержащее блок . уставок напряженности и индукции О и . блок сравнения. В процессе работы этого устройства испытуемый магнит помещают в зазор магнитной системы и .намагничивают. Затем на магнит воздействует увеличивающимся по напряженности размагничивающим магнитным полем, При достижении вет(ичины напряженности размагничивающего поля заданного значения магнит внрвь переводится в состояние насы О ще(хия и измеритель потока измеряет величину приращения потока магнита, Результат измерения с помощью блока сравнения сравнивается с уставкой по индукции (1). 25Недостатками этого устройства является то, что измерение потока производится индукционно-импульсным методом, вследствие чего необходимо размещать на поверхности магнита иэмерительную обмотку и интегрировать ЭДС, наводимую в этой обмотке. Это затрудняет применение данного устройства в качестве измерительной части автоматов и полуавтоматов по разбраковке постоянных магнитов по магнитным свойствам.Известно также устройство для измерения индукции и напряженности магнитного поля, в которое входят усилители, источники питания и магнитная система с двумя заэорамн, причем в одном из них размещен испытуемый магнит, а в другом датчик магнитногопотока (2). оЕсли в рабочий зазор магнитной системы этого устройства поместить испытуемый магнит и намагнитить его, то на выходе датчика. магнитного потока появится электрический сигнал, напряжение которого где К - коэффициент усиления датчика магнитного потока, в качестве которого применен датчик Холла;К- коэФФициент, зависящий отконструкции магнитопронодаи от размерон и материаламагнита;Ф - магнитный псток, отдаваемыймагнитам в магнитопровод;Б - площадь псперечного сечениямагнитопровода.Таким образом, выходное напряжение датчика, по величине которогоможно судить о пригодности магнита,является Функцией нескольких величин,одна иэ которых (КЛ) зависит от целого ряда условий (температура, токпитания и т. д.). Данное устройствохарактеризуется недостаточной высокой точностью измерения, связанной снестабильностью параметрон датчикамагнитного поля.Цель изобретения - повышение точности измерения,Поставленная цель достигается тем,что устройство содержащее элементсравнений к одному из входон которого подключен задатчик напряжения,а ко второму через усилитель датчикмагнитного потока, расположенный нцентре одного из трех зазоров симметричной магнитной системы, снабженопоследовательно соединенньрли трансФорматором, выпрямителем, обмоткойобратной связи и компенсирующей обмоткой, расположенными н идентичныхвнутренних пазах магнитопронода магнитной системы таким образом, чтоцентр обмотки обратной связи сонпадает с центром датчика магнитногопотока, при этом первичная обмоткатрансФорматора соединена со вторымвходом элемента сравнения, а обмотки обрат лай связи и компенсирующаявключены навстречу друг другу.На чертеже приведена блок-схемаустройства,Устройство содержит симметричнуючастично замкнутую магнитную систему 1, испытуемый магнит 2, немагнитные прокладки 3, обмотки 4 намагничивания, обмотку обратной связи 5 икомпенсирующую б, датчикмагнитноО потока усилитель 8, элемент 9сравнения задатчик 10 напряжения.индикаторно-исполнительный блок 11,трансФорматор 12, выпрямитель 13,Устройство работает следующим образом,Перед контролем партии магнитонопределенного типа, эадатчиком 10Фиксируют электрическое напряжение0 р равное напряже нию Оэпоступа"Ьхлющему с выхода усилителя 8 на второйвход элементз 9 сравнения, при условии, что н зазоре магнитной системы1 находится предварительно намагниченный магнит испытуемого типа, имеющий минимально допустиьшй магнитный поток. Затем испытуемый магнит2 помещают в рабочий зазор магнитно(.системы 1 и намагничивают до состоя ния технического насыщения. После этого состояние магнита определяется магнитным сопротивлением магнитной системы. В зависимости от технических требований, предъявляемых кмагниту, толщина прокладок 3 совместно с немагнитными зазорами б и 7должна обеспечивать положение рабочей точки магнита н зоне максимальной магнитной энергии либо в какойто другой области спинки петли гистереэиса материала, При этом по магнитопроводу магнитной системы 1 пройдет магнитный поток и на выходедатчика 7 появится напряжение, котоОО(3,Таким образом, напряжение сигнала,поступающего на вход элемента 9сравнения,не зависит в устройстве отнестабильности датчика магнитного потока. В то же время нетрудно обеспечить достаточно высокую стабильностьвеличины-коэФФициент передачи цепи обратной связи. йО 55 Причем величина р, входящая в уравнение (2, 3), зависит от величины потока магнита, "ак как коэФФициент передачи ньнрямителя зависит от уровня входного сигнала. Однако, учитывая, что устройство предназначено не для измерения абсолютных значений магнитных потоков испытуемых магнитов, а для раэбраковки магнитов мето.рое усилится и поступит на второй 5 вход элемента 9 сравнения.Одновременно это напряжение через трансФорматор 12 и выпрямитель13 поступит на соединенные встречнопоследовательно обмотку обратной свя О зи 5 и компенсирующую б, вызывая нних ток. При соответствующем включении обмоток ток, протекающий по обмотке 5, вызовет магнитный потокнаправленный н центре обмотки нстреч но потоку испытуемого магнита, причем величина его зависит от выходного напряжения датчика 7, То есть нустройстве имеет место отрицательнаяобратная связь по магнитному потоку, О что позволяет значительно снизить влияние нестабильиости параметров датчикаи усилителя 8 на реэультаты контроля. На второй вход элемента 9 сравнения н устройстве поступает электрический сигнал с напряжением4К,КК(2)61 41 К Е К )Ъ22где К - коэФФициент передачи усилителя 8 у4 О Ъ - козФФициент передачи цепиобратной связи, которая образуется трансФорматором 12,выпрямителем 13 и обмоткой 5,При условии К: К, К 11 уравнение 45 (2) принимает нид741211 Формула изобретения И Заказ 3323/5 1 О 19 Подписное Филиал ППП Патен г,ужгород,ул,Проек,4 дом сравнения их потоков с минимально допустимыми, зависимость величиныот неличины ф не будет влиять нарезультаты контроля при условии, чтопри Ф 1 ) Ф будет выполняться иВХд )О , где Ф Ъ ф - нозможные значейия9%2магнитного потока, а Би Б-соответствующие им значения выходныхнапряжений усилителя.Кроме того, магнитный поток Ф рс,являющийся частью потока, создаваемого обмоткой обратной связи 5, замыкается по цепи, состоящей из магнитопровода и испытуемого магнита, Длятого, чтобы испытуемый магнит в процессе контроля не испытынал дополнительных размагничивающих воздействий,в устройство введена обмотка б компенсации, создающая н магнитной цепимагнитопронод - испытуемый магнит поток, равный по величине и противоположный по направлению потоку Фр,итем самым нейтрализующая то раэмагни"чивающее действие, которое оказываетна магнит поток Ф р 1,Введение в устройство цепи отрицательной обратной снязи по магнитному потоку, состоящей из последовательно Соединенных трансформатора12, выпрямителя 13, обмотки, расположенной во внутреннем пазе магнитопровода так, что ее центр симметриисовпадает с датчиком 7 магнитного потока, а также подключение перниччойобмотки трансФорматора 12 к выходуусилителя 8 позволяет устранить влияние на результаты контроля временных, температурных и прочих нестабильностей датчиков и за счет этогоповысить точность контроля. Устройство для измерения параметров постоянных магнитов, содержащееэлемент сраннения, к одному из входов которого подключен эадатчик на- Ц пряжения, а ко второму через усилитель датчик магнитного потока, расположенный в центре одного иэ трехзазоров симметричной магнитной си,стемы, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью понидения точности измерения, оно снабжено последовательносоединенным трансформатором, выпрямителем, обмоткой обратной связи и компенсирующей обмоткой, расположеннымив идентичных внутренних пазах магнитопровода магнитной системы таким образом, что центр обмотки обратнойсвязи совпадает с центром датчикамагнитного потока, при этом первичная обмотка трансФорматора соедине -на со вторым входом элемента сравнения, а обмотки обратной связи и компенсирующая включены навстречу другдругуеИсточники информацииу ЗО принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 55 О 604,. кл. 6 01 В 33/12, 1973.2. Фенралена Н. Е. Магнитно-твердые материалы и постоянные магни ты. К., фНаукова думкас 1969,с. 17 б.