Устройство для измерения времени магнитного последействия

Сеюа Сфветския Соцмаанстнческнк Республик(51)М. Кл.з с присоединением заявки Йо С 01 Н 33/12 Государственный комитет С С С Р по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 15. 11. 80.(71) Заявитель Омский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВРЕМЕНИ МАГНИТНОГО ПОСЛЕДЕЙСТВИЯ 2 Изобретение относится к области исследования физических свойств ма.териалов и предназначено для измерения составляющей времени магнитного последействия, обусловленной запаэ- дывающиМИ скачками намагниченности .Известны устройства для определения времени магнитного последействия, общим для которых является наличие блока намагничивания источников намаг ничивающего и подмагничиваюшего токов, коммутационных приспособлений и измерительного устройства 11 .Недостатком известных устройств является невозможность измерения составляющей магнитного последействия, обусловленной запаздЫвающими скачками намагниченности.Из известных устройств наиболее близким по своей технической суц 1 нос ти является осциллографическая установка для определения времени маг, нитного последействия, содержащая соединенные с блоком намагничивания источник намагничивающего тока и ис точник подмагничивающего тока, а также последовательно соединенные с магнитной системой усилитель и осциллограф 2). Определение времени магнит.ного последействия с помощью этого 30 устройства основано на визуальном наблюдении процесса изменения ЭДС,на водимой в измерительной обмотке в результате ступенчатого приращения напряженности намагничивающего поля и отсчета времени, в течение которого величина этой ЭДС уменьшится до 0,01 .своего максимального значения.Однако из-за значительных погрешностей, связанных с выделением составляющих магнитного последействия, обусловленных различными физическими процессами в ферромагнитном материале, известное устройство обладает недостаточно высокой точностью.Цель изобретения - повышение то 1 чности измерения.Эта цель достигается тем,в что в устройство для измерения времени магнитного последействия, содержащее блок намагничивания, ко входам которого подключены источники намагничивающего и подмагничивающего токов,. а к выходу - усилитель, введены последовательно соединенные блок форми" рования импульсов, электронный ключ, интегрирующий и дйфференцирующий блоки, нуль-индикатор и триггер, атакже датчик Холла и блок сравнения, причем вход блока формирования импульсов779957 35 40 45 50 55 60 формула изобретения подключен к выходу усилителя, а второй выход блока намагничивания черезпоследовательно соединенные датчикlХолла и блок сравнения связан со входамв источников намагничивающего иподмагничивающего токов и со вторымивходами электройного ключа и триггера.Сущность изобретения поясняетсячертежом, на котором представленафункциональная схема предложенногоустройства.Устройство содержит источник 1намагничивающего тока, источник 2подмагничивающего тока, блок намагничивания 3 с исследуемым образцом,усилитель 4, блок 5 формирования импульсов, соответствующих скачкамБаркгауэена, электронный ключ б, интегрирующий блок 7, дифференцирующийблок 8, индикатор 9, триггер 10 сраздельными входами, .датчик Холла 11,блок сравнения 12, .Блок намагничивания 3 представляет собой в простейшем случае исследуемый образец с нанесенными на негообмотками, намагничивающей, подмагничивающей и измерительной. На поверхности исследуемого образца размещен датчик Холла 11, коротый измеряет тангенциальную составляющуюнапряженности поля, пропорциональнуюнапряженности магнитного поля внутри образца, Для задания исходного дляизмерения времени магнитного последействия состояния образца используется источник 1 медленно изменяющегося тока, соединенный снамагничивающей обмоткой блока намагничивания 3. Импульсное подмагничивание образца осуществляется источником 2 ступенчато изменяющегося тока, соединенным с подмагничивающей обмоткой блока 3Последовательно соединенные с измерительной обмоткой усилитель 4, блок 5, электронный ключ б, блоки 7 и 8 предназначены для обработки импульсов, соответствующих запаздывающим скачкам намагниченности.При этом из каждого импульса:.ЭДС блоком 5 формируется прямоуголь-ный импульс постоянной амплитуды идлительности, а блоки 7 и 8 преобра-зуют интенсивность этих импульсов. внапряжение. Для ослабления действияпомех на входе блока 7 он подключается к выходу блока 5 через электронныйключ б, который открывается лишь навремя измерения. Для регистрации момента окончания измерения используется последовательно соединенный с блоком 8 нуль-индикатор 9, выход которо " го соединен с одним из входов триггера 10. Момент начала измерения и ис. ходное состояние образца задается контуром, состоящим из последовательносоединенных датчика Холла 11 и блока12 с регулируевым порогом срабатывания, который управляет работой источ 4ника 1, источника 2, электронногоключа б, и триггера 10.Устройство работает следующим образом.При поступлении управляющего сигнала на клемму А начинается медленное 5 перемагничивание образца током источника 1, которое продолжается до момента достижения тангенциальной составляющей напряженности магнитного поля на поверхности образца исходного 1 О для измерения значения, В этот моментвыходное напряжение датчика Холла 11достигает регулируемого порого срабатывания блока 12 и вызывает пере"пад напряжения на его выходе. Посту пая одновременно на управляющие входы источника 1, источника 2, электронного ключа б и триггера 10, перепад напряжения прекращает изменениенамагничивающего тока, вызывает сту;р пенчатое изменение подмагничивающеготока, открывает электронный ключ б ипереключает триггер 10. В результатескачкообразного изменения напряженности магнитного поля в исследуемом образце возникают запаздывающие скачкиБаркгаузена, а в измерительной обмотке наводятся импульсы ЭДС, которыеусиливаются усилителем 4 и преобразуются блоком 5 в короткие импульсы сзаданной вольтсекундной площадьюЭти ЗО импульсы через электронный ключ бпоступают на блок 7 с большой постоянной времени интегрирования, выходнойсигнал которого подается на блок 8. Скорость;:зменения выходного напряжения блока 7 и веЛичина выходного напряжения блока 8 пропорциональны интенсивности эапаэдывающих скачков Баркгаузена.Момент равенства нулю выходного напряжения бЛОка 8 фиксируется нуль-индикатором 9,который вырабатывает сигнал, переключающий триггер 10 в исходное состояние, Таким образом, длительность импульса на выходе триггера равна времени магнитного после- действия, обусловленного запаздывающими,скачками намагниченности в исследуемом образце.Разделение времени магнитногопоследействия на составляющие, в частности выделение составляющей, обусловленной запаэдывающими скачками намагниченности, позволяет глубже изучить физику процессов перемагничивания.Автоматизация процесса измерения и достигаемые при этом повышение точ.ности (погрешность не более 2,5) и сокращение времени измерения позволяет применить предлагаемое устройство для контроля качества ферромагнитных материалов. Устройство дли измерения временимагнитного последействия, содержащее(Составитель М.Клыко Редактор Н.Коляда Техред Н.Ковалева Корректор Н, Гри го дпис 019ногоениР.ауш 33/12 Тираж 1 ВЯИИПИ ГосударстВен по делам изобрет 3035, Москва, Ж, акаэ комитета СССи открытийская наб., д илиал ППП Патен ул. Проектная 5 лок намагничивания, ко входам которого подключены источники намагничивающего и подмагничивающего токов, ак выходу - усилитель,о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения в него введеныпоследовательно соединенные блок формирования импульсов, электронный ключ,.,интегрирующий и дифференцирующий блоки, нуль-индикатор и триггер, а также датчик Холла и блок сравнения,причем вход блока формирования им,пульсов подключен к выходу усилителя,а второй выход блока ,намагничиваниячерез последовательно соединенныедатчик Холла и блок сравнения связансо входами источников намагничивающего и подмагничиваюшего токов и совторыми входами электронного ключа итриггера.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ферриты, сб.докладовАН БССР, Минск, 1960, с, 320,2. Чечерников В.И.Магнитные иэиь-.рения, М 1969, с. 198.