Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов

2) Авторы изобретен сов и В, Н. Кулаги аук Белосской ССР 1) Заявитель рикладной физики Акад) УСТРОИСТ О ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ген Изобретение относится к магнитометрии, вчастности, к испытаниям ферромагнитньй ма-,териалов и измерению их статическихмагнитных характеристик иа стержневых образцахи может быть использовано для записи петлимы нитного гистерезиса на двухкоординатномграфопостроителе. Преимущественная областьиспользования предлагаемого устройства -измерения магнитных характеристик на стержневых образцах, намагничиваемых в разомкну.той магнитной цепи,Известно устройство, которое содержитзадатчик закона изменения напряженности намагничивающего поля, управляемый источнцктока, электромагнит, коаксиальный датчикиндукции и напряженности магнитного поля,усилители, интеграторы и двухкоординатныйрегистрирующий прибор 11.Недостатком известного устройства являетсянизкая точность при испытании ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитнойцепи в условиях, когда относительная магнит.ная проницаемость изменяется в значительныхпредел (например, от 10000 до 1), Это обусловлено тем, что напряженность намагничивающего поля для магнитомягких материалов даже на небольших расстояниях от поверхности образца в сильной степени отлича.ется от напряженности внутри .образца, Крометого, точность измерений напряженности магнитного поля ограничена чувствительностьюиндукцнонной катушки (минимальная величи.на напряженности магнитного поля, измеряемого индукционной катушкой, составляетпримерно 1000 А(м).Цель изобретения - повышение точностиизмерений,Указанная цель достигается тем, что устройство для измерения статических магнитныххарактеристик ферромагнитных материалов,содержащее последовательно соединенные уп.равляемый источник тока и намагничивающуюобмотку, датчик индукции магнитного поля,подключенный через последовательно соединен20ные усилитель и интегратор ко входу Удвухкоординатного самописца, снабжено ератором переменного напряжения, двумя изби.рательными усилителями, настроенными навторую и четвертую гармоники основной частоты генератора, двумя синхронными детек торами и сумматором, причем выход усилителя через соответствующие последовательно включенные избирательный усилитель и синхронный детектор подключен ко входам сумматора, выход которого связан со входом Х двухкоординатного самописца, а первый, второй и третий выходы генератора переменного напряжения подключены соответственно к датчику индукции магнитного поля и уп. равляющим входам первого и второго син. хронных детекторов.На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг, 2 - взаимное рас. положение испытуемого образца и датчика индукции.Устройство для измерения статических маг. нитныххарактеристик ферромагнитных материалов на стержневых образцах, намагничиваемых в разомкнутой магнитной цепи, содержит управляемый источник 1, намагничивающую обмотку 2 (соленоид), генератор 3 переменного напряжения, пьеэокерамический вибратор 4, датчик 5 магнитной индукции, усилитель 6, избирательные усилители 7 и 8, интегратор 9, синхронные детекторы 10 и 11, двухкоординатный самописец 12 и сумма. тор 13, Выход управляемого источника 1 тока соединен с намагиичивающей обмоткой 2, Первый выход оэ генератора 3 переменного напряжения подключен к вибратору 4, а второй 2 сО и третий 4 сд его выходы соответственно подключены к управляющим входам синхронных детекторов 10 и 11. Измерительная обмотка датчика 5 индукции через усилитель 6 подключена параллельно входам интегратора 9, избирательных усилите лей 7 и 8. Избирательный усилитель 7 настроен на вторую гармонику генератора 3, а избирательный усилитель 8 - на четвертую гармонику генератора 3. Выходы избирательных усилителей 7 и 8 соответственно через синхронные детекторы 10 и 11 и сумматор 13 подсоединены ко входу Х двухкоординатиого самописца 12, ко входу У которого подключен выход интегратора 9.Устройство работает следующим образом, Испытуемый образец 14 располагают про. дольной осью вдоль направления однородного магнитного поля намагничивающей обмотки 2 (фиг, 2). В центральной части образца коаксиально размещают датчик 5 индукции и напряженности магнитного поля, возникающих в образце ферромагнитного материала. Под воздействием напряжения генератора 3 дат. чик 5 за счет вибратора 4 начинает совершать злектрострикционные колебания с удвоенной, частотой. При этом в измерительной обмотке)0195) го натном самописце регистрируется замкнутая петля магнитного гистерезиса.Предлагаемое устройство позволяет произ. водить испытания ферромагнитных материалов В разомкнутой магнитной цепи с высокрй точностью как магнитомягких, так и магнитотвердых материалов, что достигается высокой чувствительностью используемого датчика (1 10А/м), идеальной линейностью датчика во всем диапазоне магнитных полей, измерением напряженности магнитного поля внутри ферромагнитного образца, использованием одного и того же преобразователя для измерения индукции и напряженности магнитного поля. 25 ЭО 35 40 45 50 55 5 1 О 154датчика 5 воэникаег ЗД(, амплитуда н горой гармоники которой прямопорциональна напряженности магнитного ноля, а амплитуда четвер. той гармоники прямопропорциональна градиенту напряженности магнитного поля. ЭдС, возникающая в измерительной обмотке дат. чика 5, пропорциональна скорости изменения индукции ферромагнитного материала в поперечном сечении образца. Указанные сигналы через широкополосный усилитель 6 поступают на усилители 7 и 8 и интегратор 9, где происходит их разделение, На выходе интегра. тора 9 формируется сигнал, пропорциональ. Вный индукции, а на выходе сумматора 13 - сигнал, пропорциональный напряженности внутреннего намагничивающего поля внутри ферромагнитного образца, При непрерывном изменении намагничивающего тока в намагничивающей системе от минимума до максиму. ма с переходом через ноль на двухкоорди Формула изобретения Устройство для измерения статических маг. нитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее последовательно соединенные управляемый источник тока и на. магнячивающую обмотку, датчик индукции магнитного поля, подключенный через поспедовательно соединенные усилитель и интегра. тор ко входу У двухкоординатного самописца о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено генератором )теременного напряжения, двумя избирательными усилителями, настроенными на вторую и четвертую гармоники основной частоты генератора, двумя синхронными детекторами и сумматором, причем выход усилителя, через соответствующие поСледовательно включенные избирательный усилитель и синхронный детектор нодключен ко входам сумматора, выход которого связан со входом Х двухкоординатного самописца, а первый 1 второй и третий выхоФиг, г Составитель Й. Данил Техред Ж.Кастелевич а рректор М. Шароши тор Л, Горбунов Тираж 718 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 12376/56 ал ППП "Патент" ород, ул, Проектная ды генератора подключены соответственнок датчику индукции магнитного поля и уп.равляющим входам первого и второго синхронных детекторов,901959 ьИсточники информации,принятые во внимание при зкспертизе1. Авторское свидетельство СССР У 297933,кл, 0 01 Я 33/12, 1967.