Вибрационный магнитометр

Союз Советских Социалистических РеспубликОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ(23) Г 1 риоритетОпубликовайо 15,03,51. Бюллетень М 9 10 Дата опубликования описания 150381(51)М, К,з 6 01 В 33/02// 6 01 В 33/16 Государственный комитет СССР оо делам изобретенийи открытий(72) Авторизобретения Н.11. Трусов Отдел физики неразрушающего контроля АН Белорусской ССР(54) ВИБРАЦИОННЫЯ МАГНИТОМЕТР Изобретение относится к измерению и испытанию ферромагнитных материалов при намагничивании в открытой магнитной цепи и может быть использовано для измерения магнитного момен та и дифференциальной магнитной восприимчивости ферромагнитного образца:Известно устройство для измерениямагнитного момента, содержащее намагничивающее устройство, измерительную катушку и механизм периодического возвратно-поступательного движенияобразца перпендикулярно намагничивающему полю 11.данное устройство характеризуется 15недостаточной точностью из-за влияниясмещений образца относительно измерительной катушки и не позволяет измерять дифференциальную магнитную восприимчивость испытуемого образца. 20Известен вибрационный магнитометр,содержащий намагничивающую и измерительную обмотки, синхронный детектор,подключенный ко входу регистратора,другой вход которого через намагничизвающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока,а также последовательно соединенныегенератор управляющего напряжения,связанный со вторым входом синхронно 36 го детектора, и механизм возвратно- поступательных колебаний 2Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в вибрационный магнитометр, содер жащий намагничивающую и измерительные обмотки, синхронный детектор, под ключенный ко входу регистратора, другой вход которого через намагничивающую обмотку соединен с выходом источника постоянного тока, механизм возвратно-поступательных колебаний, подключенный к генератору управляющего напряжения, который соединен со входом синхронпого детектора, дополнительно введено и намагничивающих обмоток и коммутирующая система, ко вхо. дам которой подсоединены измерительные обмотки, а к выходу подсоединен вход синхронного детектора, при этом введенные намагничивающие обмотки расположены коаксиально относительно основной намагничивающей обмотки.На чертеже представлена функциональная схема вибрационного магнитометра.Вибрационный магнитометр содержит генератор 1 управляющего напряжения, работающий на частотеЖ, механизм 2возвратно-поступательных колебаний, источник 3 постоянного тока для питания дополнительных намагничивающих обмоток 4, источник 5 питания намагничи-, вающей обмотки 6, измерительные обмотки 7, эталонный регистор 8, синхронный детектор 9, коммутирующую систему 10, двухкоординатной самописец 11 и переключатели 12 и 13.Намагничивающая обмотка 6 создает однородное магнитное поле в пространстве, занимаемом испытуемым образцом 14. Для этого выход источника 5 постоянного тока соединяют с намагничивающей обмоткой 6, последовательно с которой включают эталонный резистор 8, с которого на координату Х двух координатного самописца 11 снимается падение напряжения, пропорциональное величине намагничивающего поля (на чертеже направление намагничивающего поля показано стрелкой). Намагничива ющие обмотки 4 включаются навстречу друг другу, запитываются от источника 3 постоянного тока посредством замыкания переключателя 12 и служат для создания магнитного поля с постоянным градиентом напряженности в пространстве, занимаемом испытуемым образцом 14, На оси механизма 2 возвратно-поступательных колебаний закрепляют испытуемый образец 14, расположенный в геометрическом центре измерительных обмоток 7, через коммутирующую систему 10 подключенных к синхронному детектору 9, выход которого подключен к координате У двух- координатного самописца 11. Выход ге- З 5 нератора 1 управляющего напряжения подсоединяется к управляющему входу синхронного детектора 9 и механизму 2 возвратно-поступательных колебаний.Вибрационный магнитометр работает 40 следующим образом.На оси механизма 2 возвратно-поступательных колебаний закрепляют испытуемый образец 14. Механизм 2 возвратно-поступательных колебаний при водится в действие от генератора 1 управляющего напряжения, при этом испытуемый образец 14 совершает периодические возвратно-поступательные колебания с,определенной частотой и небольшой амплитудой. В результате в измерительных обмотках 7 индуцируется переменная ЭДС, которая с учетом фазы детектируется синхронным детектором 9 и подается на координату У двухкоординатного самописца, на ко.ординату Х которого подается напряжение, пропорциональное величине намагничивающего .поля.ВибрационныЯ магнитометр работает в двух режимах: измерение магнитного щ момента и йзмерение дифференциальной восприимчивости.При измерении магнитного момента переключатель 12 разомкнут. Дополнительные намагничивающие обмотки 4 у обесточены, а переключатель 13 находится в положении М, В этом случае коммутирующая система 10 обеспечивает встречное включение измерительных обмоток 7, Для точного измерения магнитного момента испытуемого образца, т.е, чтобы ЭДС в измерительных обмотках при одинаковом магнитном Моменте не зависела от формы и геометрических размеров образцов, конструкция и включение измерительных обмоток должны обеспечивать в пространстве, занимаемом испытуемым образцом, выполнение условиядИик=сои,где Н - напряженность магнитногополя, которое создали бы измерительные обмотки, если по ним пропустить постоянный ток;Х - координата, вдоль которой осуществляется вибрация образца.В режиме измерения дифференциальной восприимчивости переключатель 12 замкнут, а переключатель 13 находится в положении Х, При этом дополнительные намагничивающие обмотки 4 запитываются от источника 3 постоянного тока и создают в пространстве, занимаемом движущимся образцом 14, магнитное поле с постоянным градиентом напряженности вдоль направления вибрации. Коммутирующая система 10 в этом случае обеспечивает согласное включение измерительных обмоток 7. Для точного измерения магнитно дифференциальной восприимчивости Х испытуемого образца конструкция и включение измерительных обмоток должны в пространстве, занимаемом движущимся образцом, обеспечивать однородное магнитное поле, если по обмоткам пропускают постоянный ток. Вибрация образца в поле дополнительных намагничивающих обмоток обеспечивает пропорциональность ЭДС в измерительных обмотках только величине магнитной восприимчивости, а- не величине магнитного момента образца, так как для этого случая включения измерительных обмотокЙМж дХ В этом случае ЭДС определяется лишь перемагничиванием испытуемого образца полем дополнительных намагничивающих обмоток.Предлагаемый вибрационный магнитометр позволяет повысить точность измерений, обеспечить измерение магнитного момента и дифференциальной магнитной восприимчивости, что в значительной степени расширит его область применения. Конструкция и включение измерительных обмоток обеспечи813336 Формула изобретения Составитель Ф. ТернопольскаяРедактор А. Гук Техред М.Рейвес КорректорС. 1 Яом 57 Т ВНИИПИ Государспо делам изо 13035, Москва,Подписноекомитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проек и вает независимость измерений в обоих режимах от смещений образца, его формы и геометрических размеров при равном магнитном моменте, что в целом повышает точность измерений и расширяет область применения по возможным при исследовании типоразмерам и формам испытуемых образцов. Вибрационный магнитометр, содержадий намагничивающую и измерительные обмотки, синхронный. детектор, подключенный ко входу регистратора, другой вход которого через намагничивающую обмотку соединен с выходом источника постоянного тока, механизм возвратно- поступательных колебаний, подключенный к генератору управляющего напряаказ 767/ ираж 732твенного бретений1 Ж, Ра жения, который соединен со входомсинхронного детектора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повы-,шения точности измерений, в него дополнительно введено и намагничиваю-.щих обмоток и коммутирующая система,.ко входам которой подсоединены измерительные обмотки, а к выходу подсоединен вход синхронного детектора,при этом введенные намагничивающиеобмотки расположены коаксиально относительно основной намагничивающей обмотки.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США М 2646948, кл. 32415 34, 1960.2, Труды метрологических институтов СССР. Вып. 95(.155), изд. Стандартов, 1967, с. 101-106.