Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов

Сеюэ Сееетекмя Сфцмалнетичееккх Реепубеес(51)М. Кл.з с присоединением э а явки Ио 01 Я 33(12 Государственный комитет СССР ио дедам изобретениЯ и открытийОпубликовано 15,06,81,бюллетень М 9 30 Дата опубликования описания 15,0881(72) Автор мэобрете с 71) Заявитель ел физики нер(54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИ ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к магнитоизмерительной технике, в частностик испытаниям ферромагнитных материалов и измерению их статических магнитных характеристик на стержневыхобразцах, намагничнваемых в разомкнутой цепи, и может быть использованодля записи основной кривой намагничивания и петель магнитного гистерезиса на двухкоординатном регистрирую 10щем приборе,Известно устройство для осциллографирования петель магнитного гистерезиса с помощью накладного феррозондового датчика. устройство содержит последовательно включенные намагничивающую систему, выполненную ввиде катушек Гельмгольца или соленоида, эталонный резистор и вход вертикальной развертки осциллографа, феррозонд - полемер, расположенный наповерхности испытуемого ферромагнитного образца, а также магнитометр,выход которого подсоединен ко входугоризонтальной развертки осциллографа (11Недостатком известного устройстваявляется низкая точность измеренийпараметров петли магнитного гистере-зиса (за исключением остаточной нающего кон оля АН Белорусской С магниченности), обусловленная тем, что напряженность внешнего намагничивающего поля прямо не связана с намагниченностью испытуемого образца.Поэтому установка позволяет только регистрировать некие условные петли магнитного гиетерезиса, лишь по отдельным точкам (остаточная намагниченность) которых можно судить о действительных параметрах ферромагнитного материала.Цель изобретения - повышение точности измерения.Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее намагничивакщий блок, выполненный в виде катушек Гельмгольца и связанный с блоками измерения напряженности внешнего и внутреннего намагничивающих полей, выход которого подключен ко входу горизонтальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора, при этом блок измерения напряженности внешнего намагничивающего . поля выполнен в виде последовательно соединенных с намагничивающим блоком эталонного резистора и измерите" ля намагничиваюшего тока, а блок из 8555715 10 нальная схема предлагаемого устройства.мерения внутреннего намагничинающего поля выполнен в ниде последовательно, соединенных феррозонда - полймера и магиитометра, снабжено вычитающим блоком, первый и второй входы кото. рого подсоединены соответственно к выходам блоков измерения напряженности внешнего и внутреннего намагничивающих полей, а выход - ко входу вертикальной разнертки днухкоординатного регистрирующего прибора.На чертеже представлена функциоСхема устройства для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов на стержневых образцах, намагничинаемых в разомкнутой магнитной цепи, содержит намагничивающий блок 1, выполненный в виде катушек Гельмгольца, испытуемый ферромагнитный образец 2, блок 3 измерения напряженности внутреннего намагничивающего поля 3, блок 4 измерения напряженности внешнего намагничивающего поля, эталонный резистор 5, измеритель б намагничивающего тока, вычитающий блок 7, феррозонд - полемер 8, магнитометр 9 и двухкоординатный регистрирующий прибор 10. Магнитометр 9 и феррозонд - полемер 8 представляют собой не что иное, как измеритель напряженности ннутреннего намагничивающего поля с измерительным преобразователем. Функции измерительного преобразователя и измерителя напряженности внешнего намагничивающего поля ныполняют эталонный резистор 5 и измеритель б намагничинающего тока, Феррозонд - полемер 8 расположен на поверхности испытуемого ферромагнитного образца 2 и подключен ко входу магнитометра 9, выход которого подсоединен ко входу горизонтальной развертки днухкоординатного регистрирующего прибора 10 и второму входу вычитающего блока 7, Вход измерителя б намагничинающего тока подсоединен к эталонному резистору 5, а выход - к первому входу вычитающего блока 7, выход которого подсоединен ко входу вертикальной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора 10.Устройство работает следующим образом.Испытуемый ферромагнитный образец2 намагничивается внешним однородным полем Ц катушек Гельмгольца, образующих намагничинающнй блок 1. Падение напряжения на эталонном резисторе 5 пропорционально величине напряженности намагничивающего блока 1, т,е. сигнал Ч на выходе измерителя б, входящего в блок 4 измерения напряженности внешнего намагничивающего поля, определяется следующей зависимостью.О - К Н ,где К -,постоянный коэффициент. 15 20 25 304050 55 40 65. Поскольку вследствие принципа непрерывности тангенциальная составляющая напряженности намагничивающего поля Н на поверхности ферромагнитного образца 2 равна напряженности внутреннего намагничинающего поля Н;, то сигнал О на выходе магнитометра 9, входящего в блок измерений напряженности внутреннего намагничивающего поля, равен;О,КН (2) где Е - постоянный коэффициент.На выходе вычитающего блока 7 формируется сигнал Оу, пропорциональный напряженности размагничивающего поля НоО, Об Ок( ") КН (3)Таким образом, на двухкоординатном регистрирующем приборе 10 при изменении нймагничивающего тока по пилообразному закону происходит запись петли магнитного гистерезиса в координатахНо=Н, НПоскольку для однородно намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи стандартных образцов й щ сопьс, то можно говорить об измерении петли магнитного гистерезиса по намагниченности.Погрешность измерений намагниченности для больших Ж стремится к погрешности измерения напряженности внешнего намагничивающего поля и определяется н основном погрешностью коэффициента размагничивания,Устройство по сравнению с известным обладает высокой точностью и чувствительностью и позволяет проводить испытания Ферромагнитных материалов с высокой магнитной проницаемостью в разомкнутой магнитной цепи.Формула изобретенияУстройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающий блок, выполненный в виде . катушек Гельмгольца и связанный с 3 локами измерения напряженности ннешего и внутреннего намагничивающих полей, выход которого подключен ко входу горизонтальной развертки двух- координатного регистрирующего прибора, при этом блок измерения напряженности внешнего намагиичинающего поля выполнен н виде последовательно соединенных с намагничивающим блоком эталонного реэнстора и измерителя намагничивающего тока, а блок измерения внутреннего иамагнмчивающего поля выполнен н виде последовательно соединенных феррозоида " полемера и магнитометра о т л и ч а ю щ е е с я855571 Составитель Г.Змиевскаяктор Л.Повхан Техред Ж. Кастелевич Корректор В -иницка илиал ППП "Патент", г, ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено вычнтающим блоком, первый и второй входы которого подсоединены соответственно к выходам блоков измерения напряженности внешнего и внутреннего намагничивакщих полей, а выход - ка входу вертикальФ Заказ 6901/65 Тираж 732 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 113035, Москва, Ж, Рной развертки двухкоординатного регистрирующего прибора,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе