Устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов

+С 01 12 ИЗ ОПИСА К АВТОРСКО ТЕНИ СВ ЕЛЬСТ у выходуч а ю щ еповышенияирения функв него додов подключен генератора то ыи к второ л и а с нийс я тем, ч чности изме а можносте иональных Ж ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Шихин А. Я. Автоматические магнитоизмерительные системы. М., "Энергия", 1977, с. 124.2, Сарргц 11 ег Н. Чо 11 апгошасдясЬея Мадпегчег 1 ягоН - РгИЕегаг шгг Апа 1 о 8-Мй 1 га 1-Уапй 1 егп.-"2 е 1 гясЬгЫг Ецг 1 пяггцшепгеп 1 цпйе". 70, 1962, рр. 279-282.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯСТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащеепоследовательно соединенные блокуправления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатныйрегистрирующий. прибор, одним из вхополнительно введены катушка поля,соединенная параллельно с измерительной обмоткой, последовательно соединенные первичный преобразователь,расположенный внутри катушки поля,.и измерительный блок, последовательно соединенные усилитель и компенсационная обмотка, а также последовательно соединенные дифференцирующийблок и нуль-орган, при этом выходизмерительного блока соединен свходом дифференцирующего блока, свходом усилителя и с вторым входомдвухкоординатного регистрирующегоприбора, а выход нуль-органа - свходом блока управления, при этомкатушка поля и измерительная обмотка.выполнены сверхпроводящими.Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов. 5Известно устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему блок управления й намагничивающую 10 обмотку испытуемого образца, измеритель" ную обмотку образца, интегратор и двух- координатный регистрирующий прибор.в данном устройстве магнитные параметры измеряются в квазистатическом режиме на 5 магничивания, т.е. при непрерывном медленном изменении напряженности намагничивающего поля. При этом магнитный поток образца измеряется интегратором путем непрерывного измере ния вольтсекундной площади ЭДС, индуцируемой в измерительной обмотке при перемагничивании образца 1 .Однако для данного устройства характерны низкие точность и чувствительность измерений, обусловленные необходимостью длительного интегрирования малых значений ЭДС.Наиболее близким по технической "ущности к изобретению является уст-З 0 ройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока,подключенные кнему намагничивающую обмоткуобразца иблок управления, 35 измерительную обмотку образца, двух- координатный регистрирующий прибор и интегратор, выполненный в виде преобразователя напряжения в частоту и счетчика импульсов, 40Магнитные параметры измеряются путем намагничивания испытуемого образца ступенями магнитного поля и измерения приращений магнитного пото ка образца, соответствующих каждой ступени, Измерение приращений потока производят с помощью преобразования ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке образца, в частоту и подсчета числа импульсов в процессе 0 изменения напряженности магнитного поля ступени 2.Однако для известного устройства характерны низкая точность измерения статических магнитных парамет-ров и невозможность определения параметров электропроводных образ" цов,Цель изобретения - повышение точ. ности измерений и расширение функциональных возможностей устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержа- щем последовательно соединенные блок управления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий прибор, одним из входов подключенный к второму выходу генератора тока, дополнительно введены катушка поля, соединенная параллельно с измерительной обмоткой, последовательно соединенные первичный преобразователь, расположенный внутри катушки поля, и измерительный блок, последовательно соединенные усилитель и компенсационная обмотка, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом выход измерительного блока соединен с входом дифференцирующего блока, с входом усилителя и с вторым входом двухкоординатного регистрирующего прибора, а выход нуль-органа - с входом блока управления при этом катушка поля и измерительная обмотка выполнены сверхпроводящими.На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства.Устройство содержит генератор 1 тока, подключенные к нему блок 2 управления и намагничивающую обмотку 3 испытуемого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4,подключенную к ней катушку 7 поля, криостат 8, в котором размещены измерительная обмотка 6 и катушка 7поля, тесламетр 9, содержащий первичный преобразователь 10 и измерительный блок 11, усилитель 12 и компенсационную обмотку 13 образца 4,Измерительная обмотка 6 и катушка 7поля изготовлены из специальногопровода, например из сплава олова иниобия. Измерительная обмотка 6выполнена в виде разъемного витка,охватывающего испытуемый образец 4,а в объем катушки 7 поля помещается первичный преобразователь 10 тесламетра 9, выход последнего подключенкодному из входов регистрирующегоприбора 5 и через усилитель 12 к1168879 4управления. Эта зависимость является статической характеристикой материала образца 4, по которой определяют все его статические магнитныепараметры. Сигнал с выхода тесламетра 9 поступает также через усилитель12 на компенсирующую обмотку 13, вкоторой создается магнитное поле,пропорциональное току в измеритель 1 О ной обмотке 6 и компенсирующее изменение намагничивающего поля обмотки3, вызванное собственным полем измерительной обмотки 6 при пропусканиичерез нее тока,При испытании образцов электропроводного материала в блоке 2 управления в момент поступления импульсас дополнительно введенного нуль-органа 15 вырабатывается сигнал, покоторому с генератора 1 тока происходит ступенчатое изменение тока,протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4изменяется, что приводит к изменениютока в сверхпроводящем контуре. В течение времени изменения потока сигнал на выходе тесламе"ра 9 изменяется. Этот сигнал поступает также навход дополнительно введенного диффе,ренцирующего блока 14, на выходекоторого напряжение П отлично отнуля 3компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирующего прибора 5 к измерительному выходу генератора 1тока, Устройство также содержит последовательно соединенные дифференцирующий блок 14 и нуль-орган 15, выход которого подключен к входу блока 2 управления, а вход дифференцирующего. блока 14 - к выходу тесламетра 9.Блок 2 управления вместе с генератором 1 Тока и намагничивающейобмоткой 3 представляют собой намагничивающую систему (например,состоящую из задающего блока, управляемого генератора тока и намагничивающей обмотки),Устройство работает следующим образом.Измерительная обмотка 6 образца 4и катушка 7 поля образуют контур, помещенный в криостат 8, заполненныйжидким гелием. При пропускании токаот генератора 1 тока по намагничивающей обмотке 3 в ней создается магнитное поле, которое намагничивает испытуемый образец 4. Напряженностьэтого поля однозначно определяетсязначением тока в намагничивающейобмотке 3. Характер изменений токасоответствует форме сигнала, поступающего на вход генератора 1 тока сблока 2 управления. При изменении тока в намагничивающей обмотке 3, аследовательно, и напряженности намагничивающего образца 4 магнитногополя в измерительной обмотке 6 индуцируется ток, Этот ток, пропорциональный магнитному потоку образца4, протекая по катушке 7 поля, создает в ней магнитное поле, индукциякоторого иэмеряется тесламетром9, первичный преобразователь 10 ко-.торого размещен в катушке 7 поля.Сигнал навыходе измерительного блока 11 тесламетра 9,пропорциональный .магнитному потоку образца 4, поступает на регистрирующий прибор 5,куда одновременно поступает сигналс измерительного выхода генератора 5 О1 тока, пропорциональный напряженности намагничивающего поля, В регистрирующем приборе 5 фиксируется зависимость магнитного потока образца4 от напряженности намагничивающего 55поля в вотще основной кривой намагничивания или петли гистерезиса в соответствии с формой сигнала блока 2 6 ПтП =К --9 Йтгде П - напряжение на выходе тесламетра 9,К - постоянная дифференцирующего блока 14,В момент перехода образца 4 в новое статическое магнитное состояниеЭ .соответствующее новому значению напряженности намагничивающего поля, напряжение П становится равным нулевому уровню и на выходе нуль-органа 15 вырабатывается импульс, поступающий на вход блока 2 управления, вызывающий ступенчатое изменение тока в генераторе 1 тока, В регистрирующем приборе 5 также фиксируется статическая характеристика материала образца 4, но в дискретном виде. Введение дополнительных блоков и выполнение измерительной обмотки и катушки поля сверхпроводящими позволяет повысить точность измерений за счет исключения операции интегрирования и исключения влияния вихре1168879 СоставительТехред С.йовжий Редактор С,Саенко Корректор. М.Розман,Заказ 4 б 10/39 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5гФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4вых токов на результат измерения, атакже дает возможностг проводить испытания образцов электропроводящих материалов. Выполнейие обмоток сверхпроводящими повышает чувствителвностьустройства.