Способ измерения магнитострикции образцов микронных толщин

(19) Ш) 3(5) Гд 01 К 3 ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБР МИТЕТ ССС Й И ОТКРЫТ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЯИЯЮЗ КАК1 Ц Д;,"г)д дд Н РСНОМЪ СЕИД ПЬСТВ д 21В.Б. Еси в ститут ави)Мататова Э.Г. кций насыщения о Ферромагнети-.1966, с.507 ационЕсиков В, на магнит сплавов 1) 1)16-79 д В Б. Влиоупру 9 Кф 2 иИНИТИ,Де . рук ись1979(5 ч)(57) СПОСОБ ИСТРИКЦИИ ОБРАЗЦОВ ЕРЕНИЯ МАГНИТОИКРОНННХ ТОЛЦИЙд(71) Ленинградский инного приборостроения(56) 1. Дехтяр И.Я.,Изменение магнитострипри отжиге закаленногка. - ФММ, т. 1, вып512.2. Петровых С.В.,яние,намагниченностигую чувствительность86 и оп 8 2 включающий поляризацию участка образца постоянным магнитным полем, намагничивание его до насыщения прямоугольным. импульсом магнитного поля,при этом о величине магнитострикциисудят по амплитуде возникающего ультразвукового импульса, о .т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше"ния точности измерения в механическинапряженных образцах, после поляризации постоянным магнитным полем научастке, большем длины исследуемого,но меньшем длины образца, создаютмеханическое напряжение постояннойвеличины, распространяющееся отодного конца участка до другого, анамагничивание исследуемого участкадо насыщения производят во времяраспространения по нему механичес-кого напряжения.Изобретение относится к областимагнитных измерений и может быть использовано для исследования магнитострикционных свойств при разработкеновых магнитных материалов и поиске5оптимальных режимов их термообработки,Известен способ измерения магнитострикции образцов микронных тол 1 Ощин, заключающийся втом, что образец в Форме отрезка ленты или проволоки располагают горизонтально вненапряженном состоянии и Фиксируют. расстояние между его концами. Затемобразец намагничивают постоянныммагнитным полем и по величине вертикального смещения центра образцаот своего исходного положения судято величине магнитострикции 11.Недостатком этого способа являются узкие Функциональные возможностиНаиболее близким к предлагаемому является способ, включающий полимеризацию участка образца постоянным магнитным полем, намагничиваниеего до насыщения прямоугольным импульсом магнитного поля, о величинемагнитострикции судят по амплитудевозникающего в образце ультразвуко,вого импульса Р .РНедостатком известного способаявляется низкая точность при измерении магнитострикции в механическинапряженных образцах.35Цель изобретения - повышение точности измерения в механически напряженных образцах,Поставленная цель достигается тем,что согласно способу измерения магнитострикции образцов микронных толщин, включающему поляризацию участкаобразца постоянным магнитным полем,намагничивание его до.насыщения прямо"угольным импульсом магнитного поля,при этом о величине магнитострикции45судят по амплитуде возникающего ультразвукового импульса, после поляри"эации. постоянным магнитным полем научастке, большем длины исследуемого,но меньше длины образца, создают механическое напряжение постоянной ве"личины, распространяющееся от одногоконца участка до другого, а намагничивание исследуемого участка до насыщения производят во время распространения по нему механического напряжения.На фиг 1 изображена структурнаясхема устройства для реализации пред" лагаемого способа; на Фиг, 2 - зави- .симость намагниченности и магнитострикции материалов с положительноймагнитострикцией от напряженностимагнитного поля при различных величинах приложенного к образцу механического напряжения.Исследуемый образец 1 соединен через согласующий акустический концентратор 2 с сердечником 3 магнитоупругого датчика. Образец 1 расположен внутри поляризующей 4 и намагничивающей 5 обмоток, которые размещены соосно и симметрично один к другому. Поляризующая обмотка 4 подключена к генератору 6 поляризующеготока, а намагничивающая обмотка 5 к генератору 7 импульсов намагничивающего тока.Сердечник 3 магнитоупругого датчика охвачен измерительной обмоткой 8и обмоткой 9 возбуждения. Свободныйконец сердечника 3 магнитоупругогодатчика соединен с акустическим демпфером 10. Измерительная обмотка 8через усилитель 11 подключена к осциплографу 12, а обмотка возбуждения 9 к генератору 13 импульсов тока возбуждения. Все генераторы и осцилло"граф синхронизирующими входами подключены к синхрониэатору 14,Измерение магнитострикции производится следующим образом.Исследуемый участок образца 1, на-ходящийся под поляризующей обмоткой 4,приводят в исходное раэмагниченноесостояние и воздействуют на него по-стоянным поляризующим магнитным полем,Гнапример, с напряженностью Нп. Дляэтого при помощи генератора 6 поляризующего тока в поляризующей обмот"ке 4 создается электрический ток необходимой величины. Под действием поляризующего магнитного поля намагниченность образца изменяется по основ"ной кривой намагничивания образца аненапряженном состоянии от нуля довеличины 1 Н,б =О) ( точка С на Фиг.2,а магнитострикция изменяется по кривой изменения магнитострикции образца в ненапряженном состоянии от нулядо величины 7 (Нпф= О) ( точка (3 нафиг, 2)Затем в образец 1 со стороны сердечника 3 магнитоупругого датчика вводят внешний однополярный импульс механического напряжения с плоской вершиной, длина которой больше длины исследуемого участка, но меньше длины/ЯД Жюр,мькйажэ жьюювюги юнак ЯВНИИПИТираж 71 аказ 4035/одписное менную последовательность работы элементов схемы.Аналогичным образом проводят изме" рение амплитуды электрического импульса на выходе усилителя 11 при нулевых"5 значениях поляризующего поля и внешнего механического напряжения 0Н,б,), По найденным значениям 03 (Н 16,) и 03(Н 1 = 0 б = 0) определяютвеличину магнитострикции образца 10 Это выражение получено из Формул 1) и (2).Далее, изменяя величины поляризую" щего магнитного поля и внешнего одно- полярного импульса механического напряжения и повторяя измерения, можно получить зависимость магнитострикции 2125 исследуемого образца от магнитного поля и механического напряжения.Длина внешнего однополярного импульса механического напряжения выбрана такой, что он обеспечивает получение в пределах исследуемого участка однородного механического напряжения, а также не мешает измерению амплитуды ультразвукового импульса, возбуждаемого на исследуемом участке образца, так как к моменту прихода этого импульса сердечник магнитоупругого датчика успевает полностью выйти из него. Поэтому точность измерения магнитострикции в механически напряженных образцах предлагаемым способом выше, чем известным.Особенно заметно преимущество- предлагаемого способа при измерении магнитострикции в образцах, подвергаемых действию сжимающих напряжений, В этом случае помимо повышения точности отпадает необходимость нанесения на образцы упругих сжимающих покрытий. Филиал ППП "Патент" г. Ужгород, ул. Проектная,