Способ контроля качества магнитного материала

(5 в 4 с 01 Х 22/О РФ . ъ СССРНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЕЛЬСТВУ ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И К АВТОРСКОМУ С(56) Система государственных испы таний продукции. Испытания и контроль качества продукции. Основные термины и определения. ГОСТ 16504-81.Авторское свидетельство СССР У 767627,кл, С 01 К 31/26, 1977. (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА МАГНИТНОГО МАТЕРИАЛА(57) Изобретение относится к технике радиоизмерений. Цель изобретения - повышение достоверности контроля магнитного (М) материала произвольной формы и площади поверхности. Устр-восодержит СВЧ-генератор 1 зондирующего сигнала, перестраиваемый по частоте блоком 2 перестройки, развязывающий эл-т 3, направленный ответвитель4, волномер 5, поглощающую нагрузку6, волноводный тройник 7, регулируемые аттенюатор 8 и фазовращатель 9,ферритовыи циркулятор 1 О, двухканальный волноводный коммутатор 11, блок12 измерения потерь, блок 13 измерения фазы, блок 14 измерения КСВ, приемно-излучающий волноводный зонд 15,М материал 16, М систему 17 с регулируемой напряженностью создаваемогоМ поля, источник 1 В питания М систе"мы, регулятор 19 напряженности М по1 ля, создаваемого М системой, измеритель 20 напряженности М поля, выклю - чатель 21, подвижный стол 22, механизм 23 перемещения стола, блок 24 выработки команд перемещения стола, счетно-решающий блок (СРБ) 25. Вся совокупность показателей качества структур М материалов определяются 264049СРБ 25 с учетом информации, введенной в программу вычисления и управления через блок 24 механизмом 23.Полученные значения показателей качества сравци.,аются с базовыми значениями, введенными в блок памяти СРБ 25, 1 ил.Изобретение относится к технике радиоиэмерений и может использоваться для определения уровня качестваструктур магнитных материалов смешацным методом, основанном на одновременном использовании едицичцых и комплексных показателей качества, определяемых, в свою очередь, измерительным методом.Цель изобретения - повышение достоверности контроля магнитного материала произвольной формы и площадиповерхности.На чертеже приведена структурная электрическая схема устройства, реализующего сгособ определения качества магнитного материала.Устройство содержит СВЧ-генератор 1 зондирующего сигнала, перестраиваемый по частоте с помошью блока 2 перестройки, развязываюший элемент 3, направленный ответвитель 4, волномер 5, оконечную поглощающую нагрузку 6, волноводный тройник 7, регу - лируемые аттенюатор 8 и фазовращатель 9, ферритовый ииркулятор 10, двухканальный волноводный коммутатор 11, блок 12 измерения потерь, блок 13 измерения фазы, блок 14 измерения коэффициента стоячей волны по напряжения (К Ц), приемно-излучающий волноводный зонд 15, магнитный материал 16, магнитную. систему 17 с регулируемой напряженностью создаваемого магнитного поля, источник 18 питания магнитной системы, регулятор 19 напряженности магнитного поля, создаваемого магнитной системой, измеритель 20 напряженности магнитного поля, выключатель 21 подвижный стол 22, механизм 23 перемещения (привод) стола, блок 24 выработки команд перемещеция стел и счетно-решающийблок 25.Способ определения качества маг- нитных материалов реализуется следующим образом.Зондирующий сигнал поступает отСВЧ-генератора 1, перестраиваемогопо частоте с помощью блока 2, черезразвязываюший элемент 3, в частности ферритовый вентиль, ца направленный ответвитель 4, к одному из выходных плеч которого в ответвленном канале подключена согласованная нагрузка 6, а к другому - волцомер 5, с помощью которого измеряют длину волны зондирующего си цала. Выход на - правленного ответвителя 4 соедицен с входом волноводцого тройника (трехдецибельного ответвцтеля) 7, к выходам которото подклю:сны опорный и измерительный кацапы, Вь.ход опорного канала, содержащий регулируемые аттецюатор 8 и фазоврашаьель 9, подключается двухканальным волцоводцым коммутатором 11 либо к входу олока 12, либо к входу блока 13, Измерительный канал содержит фери говый циркулятор 10, к одцому выходцому плечу которого подключен блок 14 измерения К Ц, и волноводный приемно- излучающий зонд 15, а к другому вход двухканального волцоводцого ком -мутатора 11, посредством которого измерительныи каца: соединяется с вторыми входами блока 12 и фазового сдвига 13 в зависимости от вида измеряемого параметра. Излучающее отьерстие волцоводного 40приемно в излучающе зода 15 закорачивается исследуемым магнитным материалом 16.Изменяя длину волны зондирующего сигнала и измеряя с помощью блока 14 коэффициент стоячей волны по направлению в волноводном тракте, добиваются минимального его значения. Измеряют длину волны зондирующего сигнала, соответствующую минимуму К Б,ст с помощью волномера 5. По измеренной длине волны определяют толщину слоя магнитного материала 16, либо решением известного уравнения или(и) сравнением с эталонными образцами.Дважды прошедший магнитныи материал 16 зондирующий сигнал в результате отражения от проводящего основа ния - полюсного наконечника электромагнита и содержащий вследствие этого информацию о параметрах магнитного материала 16, поступает через ферритовый циркулятор 10 на двухка б нальцый волноводцый коммутатор 11, с помощью которого оц затем направляется либо на блок 12, либо на блок 13. Коммутатором 11 переведя устройство в режимизмерения потерь сигнала, из меняют напряженность намагничивающего исследуемым магнитный материал 16 магнитного поля, регулируя величину тока в обмотке электромагнита регулятором 19 (реостатом) до наступления 30 резонансного поглощения энергии зондирующих электромагнитных волн в слое магнитного материала 16. Наступление резонанса регистрируется по достижению максимальной величины потерь35 энергии. Величину резонансных потерь при этом определяют с помощью блока 12, выполненного, в частности, в виде измерителя отношений двух сигналов - опорного и измерительного. 40 Предварительно каналы выравниваются по фазе и амплитуде с помощью фазовращателя 9 и регулируемого аттенюатора 8 в опорном канале.Напряженность магнитного поля, 45 создаваемого магнитной системой 17, в месте расположения исследуемой структуры определяют, в частности, с помощью измерителя тока в обмотке электромагнита, проградуированного в 5 О единицах измерения напряженности магнитного поля, Измерив напряженность резонансного значения магнитного поля, затем последовательно с помощью регулятора 19 увеличивают и уменьшают его величину до полученияпотерь энергии в слое магнитного материала по величине, вдвое меньших резонансных, и определяют ширину линии резонансного поглощения исследуемого магнитного материала. По измеренным величине потерь и толщинеслоя магнитного материала при известных напряженности магнитного поля ичастоте зондирующего сигнала по известным выражениям определяют намагниченность технического насыщЕниярезонансную частоту и компоненты тен-.зора магнитной проницаемости слоямагнитного материала. Затем, установив регулятором 19 напряженностьмагцитного поля электромагнита по величине, далекую от резонансного значения (в области слабых полей), коммутатором 11 переводят устройство врежим измерения фазового сдвига между сигналом в опорном и измерительном каналах, Измеряют суммарный фазовый сдвиг ьГ с помощью блока 13.Уменьшая напряженность магнитногополя электромагнита до нуля,измеряют величину фазового сдвига ь Ч,обусловленного только диэлектрическими свойствами структуры. Определяютзначение диэлектрической проницаемости магнитного материала, соответствующее данной частоте зондирующегосигнала,Таким образом, определяют параметры структуры в каждой из исследуемыхобластей. Вычисление значений параметров осуществляется с помощьюсчетно-решающего устройства, в частности электронно-вычислительной машиныПереместив магнитный материал 16относителЬно приемно-излучающего волноводного зонда 15 вместе с подвижным столом 22 с помощью механизма23, определяют значение параметров вдругих областях магнитного материала16, Перемещение подвижного стола 22вместе сЬ структурой осуществляетсяпо командам, вырабатываемым блоком24 в соответствии с управляющей программой, введенной в память счетнорешающего блока 25,Вся совокупность показателей качества структур магнитных материалов, включая значения толщины слоя магнитного материала, электромагнитные параметры, средние их значения и разброс по площади структуры относительно среднего значения, определяются счетно-решающим устройством с учетом1264049 Способ контроля качества магнитного материала, включающий облучение магнитного материала. электромагнитнымизлучением и намагничивание 20 магнитным полем, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения достоверности контроля магнитного материала произвольной формы и площади поверхности, магнитный материал размещают на проводящей поверхности, намагничивание осуществляют в направСоставитель Р.КузнецоваТехред Л,Олейник Корректор М,Самборская Редактор Н.Киштулинец Заказ 5553/43 Тираж 778 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 1)3035, Москва, Ж, Раушская наб., д,4/5Производственно-полиграфическое предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4 информации о координатах контролируе- лении, перпендикулярном поверхности мых областей структуры, введенных в магнитного материала, измеряют длину программу вычисления и управления ч- волны электромагнитного излучения, рез блок 24 механизмом 23, соответствующую минимальному значеПосле этого полученные значениянию отраженного сигнала, при произ- показателей качества исследуемой вольных значениях длины волны элекструктуры сравниваются с базовыми тромагнитного излучения измеряют везначениями, введенными в блок памяти личины фазового сдвига и потерь сигсчетно-решающего блока 25, и по ре- нала, отраженного от различных участзультатам сравнения делается вывод 10 ков магнитного материала при отсутоб уровне качества, исходя из уста- ствии магнитного поля, при воздейстновленных в каждом конкретном слу- вии магнитного поля, величйна которочае критериев. го соответствует резонансному значению, и воздействии магнитного поля, Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я 15 величина которого отлична от резонансного, по измеренным величинам вычисляют толщину магнитного материала,частоту гиромагнитного резонанса, ширину линии резонансного поглощения,намагниченность технического насыщения, компоненты тензора магнитнойпроницаемости и частотную зависимость диэлектрической проницаемостии компонент тензора магнитной проницаемости, по которым путем сравнения с эталонным определяют качествомагнитного материала.