Устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы

3/12 АРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ ЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРМ. 883820, кл, С, 01 В 33/12, 1980.2, Авторское свидетельство СССР позаявке % 3361626/18-21,кл, С 01 й 33/3,2, 20,05,82.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВОБРАЗЦОВ РАЗОМКНУТОЙ ФОРМЫ,содержащее магнитопровод, с нанесеннойна него компенсационной обмоткой, блрегулировок, состоящий из последовательно соединенных делителя напряжения и.фазоврашателя, выход которого являетсявыходом, а вход делителя напряжениявходом блока регулировок, генератор тока, соединенный с намагничивающей обмоткой и входом блока регулировок, алек.ромагнитный экран, потенциалометр,тояший из П-образного ферромагнитн сос ого ОПИСАНИЕ .К АВТОРСКОМУ СВ,сердечника, с нанесенными на него первой и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр, .подключена к первому регистрирующему прибору и через второй делитель напря жения - к первому входу блока вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенци алометр, а выход - с вторым регистрирую шим прибором, о т л и ч а ю ш е е с я, тем, что, с целью пОвышения производительности, в него допопнительно введены первый и второй усилители и два спаренных переменных резистора, при этом ярмо магнитопровода выполнено в виде Ш-образного середчника, средний попюс . которого примыкает к элек тромагнитному экрану, а компенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разныестороны среднего попюса, цри этом средний вывод компен;сационной обмотки соединен с общей шиной, а крайние выводы через соответствующие первый и второй усилители - с спаренными средними выводами перемент,ных резисторов, потенциальные выводыкоторых подключены к выходу блока ре:гулировок.10 Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для определения основных магнитных параметров образцов, имеющих разомкнутую магнитную цепь, 5Известно устройство для контроля маг. нитных свойств сердечников разомкнутойформы, содержащее магнитопровод, потенциалометр, источник тока, фазоврашатель,делитель напряжения, усилитель тока иобмотки: намагничиваюшую, компенсационную и измерительную, Принцип действияприбора основан на компенсации до нулямагнитного потока в ферромагнитном сердечнике потенциаломе тра, обусловленногомагнитным напряжением на контролируемом участке образца 1.11,Однако в данном устройстве из-эаналичия зазоров между образцом и магнитопроводом возникают значительные магнитные потоки рассеяния, которые индуцируют дополнительное напряжение в обмот ке потенцналометра, Значение этого напряжения имеет случайный характер, что приводит к большой погрешности при опреде- д 5ленин магнитных параметров образцов,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы, содержащее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмоткой, блок регу- .лировок, состоящий иэ последовательносоединенных делителя напряжения и фаэоврашателя, выход которого является выхо 35дом, а вход делителя напряжения - входомблока регулировок, генератор тока, сое:диненный с намагничиваюшей обмоткой ивходом блока регулировок, электромагнитный экран, потенциалометр, состоящий изП-обраэного ферромагни тного сердечника,с нанесенными на него ,первой и второйобмотками, при. этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр, подключенак первому регистрирующему прибору и45через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, второй входкоторого соединен с второй обмогкой нанесенной на потенциалометр, а выход - свторым регистрирующим прибором, фазоврашатель и ферромагнитные шунты, при-.мыкающие к электромагнитному экрану ф.Однако наличие механических регулиру.ющих элементов усложняет процесс балан.сировки и требует значительного временидля достижения баланса магнитной цепи,что снижает производительность контроля,Бель изобретения - повышение производительности измерений. 11 остаглецнал цель достигается тем, . что в устройство для измерения лагнит ных параметров образцов разол.кнутой формы, содержащее магнитопровод, с нанесенной на него компенсационной обмогкой, блок регулировок, состоящий иэ последовательно соединенных делителя напряжения и фазоврашателя, выход которого является выходом, а вход делителя напряжения - входом блока регулировок, генератор тока, соединенный с йамагничиваюшей обмоткой и входом блока регулировок, электромагнитный экран, потенциалометр, состоящий из П-образного ферромагнитного сердечника, с нанесенными на него первЬй и второй обмотками, при этом первая обмотка, нанесенная на потенциалометр подключена к первому регистрирующему прибору и через второй делитель напряжения - к первому входу блока вычитания, торой вход которого соединен с второй обмоткой, нанесенной на потенциалометр, а выход - с вторым регистрирующим прибором, дополнительно введены первый и второй усилители и два спаренных неременных резистора, при этом, ярмо маР- нитопровода выполнено в виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого примыкает к электромагнитному экрану, а компенсационная обмотка разделена на две равные секции, расположенные по разные стороны среднего полюса, при этом средний вывод компенсационной обмотки соединен с общей шиной, а крайние выводы через соответствующие первый и второй усилители - с спаренными средними выводами переменных резисторов, потенциальные выводы которых подключены к вы-. ходу блока регулировок.На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство дпя измерения магнитных параметров образцов разомкнутой формы содержит магнитопровод 1, с нанесенной на него компенсационной обмоткой 2, блок 3 регулировок, состоящий из последовательно соединенных делителя 4 напряжения и фаэоврашателя 5, выход которого является выходом а вход делителя 4 напряжения - входом блока 3 регулировок, генератор 6 тока, соединенный с намаг ничивающей обмоткой 7 и входом блока 3 регулировок, электромагнитный экран 8, цотенциалометр 9, состоящий иэ П-образного ферромагнитного сердечника 10, с нанесенными на него первой и второй обмотками 11 и 12, при этом первая об3 10560мотка 1 1, нанесенная на потенциал ом .тр .р 9подключена к первому регистрирующемуприбору 13 и через второй делитель 14напряжения - к первому входу блока 15вычитания, второй вход которого соединен с второй обмоткой 12, нанесенной на потенциалометр 9, в выход - свторым регистрирующим прибором 16,первый и второй усилители 17 и 18 идва спаренных переменных резистора 19 10и 20, ярмо магнитопровода 1 выполненов виде Ш-образного сердечника, средний полюс которого примыкает к электройагнитному экрану 8, а компенсационнаяобмотка 2 разделена на две равные секции, расположенные по разные сторонысреднего полюса, при этом средний выводкомпенсационной обмотки 2 соединен собшей шиной, а крайние выводы через соответствующие первый и второй усилители 017 и 18 - с спаренными средними выво-.дами переменных резисторов 19 и 20,потенциальные выводы которых подключены к выходу блока 3 регулировок,Устройство работает следующим образом.Генератором 6 тока в намагничиваюшей обмотке 7 устанавливают значениетока, соответствующее заданному значению напряженности магнитного поля в обрвэце,Регулируя амплитуду и фазу токов всекциях компенсационной обмотки 2 спомощью блока 3 регулировок устанавливается режим, при котором напряженность35магнитного поля всердечнике рйвна расчетной, задаваемой током в намагничиваю.шей обмотке 7, Отсутствие магнитногопотока. в сердечнике 10 потенциапометра9 регистрируется прибором 13 по нулевому напряжению на первой обмотке 11,Однако в ферромагнитном сердечнике10 потенциалометра магнитного потока,обусловленного магнитным напряжением,существует магнитный поток рассеяния45замыкающийся по пути: один иэ полюсовмагии топровода 1, электромагнитный экран 8, ферромагнитный сердечник 10 потенцивлометра 9, контролируемый образец21 и второй полюс магнитопровода 1Значение магнитного потока рассеяния эа 50висит от величины зазоров между полюсами мвгнитопровода 1 и контролируемымобразцом 21 и не является стабильным,Изменяющийся поток рассеяния может в 95 4несколько раз превосходить поток, обусловленный падением магнитного напряже-,ния на образце 21, особенно при измерении параметров образцов с малым магнитным сопротивлением, Устранение влиянияпотоков рассеяния в устройстве проиэвсдится путем балансировки магнитной цепи,для этого ярмо магнитопроводв 1 выполнено в виде 1 Л-образного сердечника, средний полюс которого соприкасается с экраном 8, чем достигается малое значениепереходного магнитного сопротивлениясредний полюс - экран, Экран 8 выполнениз высокопроницаемого магнитномягкогоматериала и также обладает малым зпвчением магнитного сопротивления,Процесс балансировки магнитной цепиосуществляется дифференциальным регулированием модулей магнитодвижуших силпри помощи спаренных переменных резисторов 19 и 20, дифференциальное регулирование позволяет изменять только соотношение модулей магнитодвижущих сил,сохраняя постоянным значение их суммы,Напряжение со средних выводов резисторов подается через усилители 17 и 18 накрайние выводы обмотки 2, Для индикациибалансировки служат вторая обмотка 12потенциалометра 9, делитель 14 напряжения, блок 15 вычитания и регистрирующийприбор 16, Процесс регулировок начинается при заданном токе в намагничивающейобмотке 7 и обесточенной компенсационной обмотке 2,Напряжения с первой и второй обмоток11 и 12 подаются на входы блока 15.вычитания, при этом регулированием коэффициентов деления делителя 14 устанавливают напряжение на выходе делителя14 равным нулю,При этом напряжение на выходе потенцивлометра 9 используется для определе. ния момента баланса магнитной цепи,что приводит к устранению влияния магнитных полей рассеяния.Таким образом, введение в устройствопеременных резисторов и усилитедей тока,а также выполнение магнитопроводв в виде Шобразного сердечника и разделенияего обмотки на две секции, позволилоисключить механические регулировки, иуменьшить в 2-3 раза время измеренияодного образца, т.е, повысить производительность контроля магнитных параметров,