Устройство для измерения остаточной индукции постоянных магнитов

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 146584 А 1 19) 94 33 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРОЕНИЯМ И ОТНРЫТИПРИ ПНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ У СВИДЕТЕЛЬСТ ВТОРС(4 формы в неполностью замкнутой магнитной системе. Цель изобретенияповышение точности устройства засчет исключения отрицательного вл(7 я ля и неп я ра зма г нич ив ающе ытуемого магниения, Устройстиваюшие катушагничивающего тоянства сечения исп 1 на результат измер во содержит намагннч ки 2, источник 3 нам тока, первую измерит 4, интегратор 5, ком 7 регистрации, распр пульсов, аттенюатор 10, образующие второ вторую измерительную магнитомягкий шунт 1 прокладку 13 и магии Измерение остаточной водится в момент рав сигналов интеграторо(54) УСТРОЙСТВО ТОЧНОЙ ИНДУКЦИИ (57) Изобретени магнитных измер пользовано для контроля постоя ДПЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАПОСТОЯННЬБ МАГНИТОВ относится к области ний и может быть исроизводственного ных магнитов сложной индукции произ енства выходных в 5 и 10. 2 ил.) 26,01,876) 15. 03. 89, Бюл, В 101) Львовский политехнический инитут им, Ленинского комсомола2) А.И,Шегедин и В.В,Мудрицкий3) 621,317,44(088,8)6) Андриевский Е.А. Измерение паметров постоянных магнитов. Киев:хника, 1977 с. 37-41,Постоянные магниты. Справочник./д ред, Ю.М,Пятина, Энергия, 1980,468-469. ельную катушкпаратор 6, бледелитель 8 им9 и интегратой интеграторкатушку 11,2, немагнитнуютопровод 14,Изобретение. относится к магнитньйч измерениям и может быть использовано для производственного контроля постоянных магнитов сложной фор 5мы в неполностью замкнутой магнитнойсистеме.Цель изобретения - повышение точ"ности устройства путем исключенияотрицательного влияния размагничивающего поля и непостоянства сечения, испытуемого магнита на результатизмерения,На фиг. 1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства; 15на фиг. 2 - временная диаграмма работы распределигеля импульсов,Устройство для измерения остаточной индукции магнита 1 содержит неполностью замкнутую магнитную систему с намагничивающими катушками 2,реверсивный источник 3 намагничиваю-щего тока, измерительную катушку 4,первый интегратор 5, компаратор 6,блок 7 регистрации, распределитель 8 25с, импульсов, второй иыгегратор в видеаттенюатора 9 и интегрирующего усилителя 10, вторую измерительную катушку 11магнитомягкий шунт 12 инемагнитную прокладку 13, В устройстве испытуемый постоянный магнит 1помещен в рабочее пространство неполностью замкнутой магнитной системы, содержащее намагничивавщие ка"тушки 2, шунт 12, прокладку 13 имагнитопровод 14. На испытуемом пос, тоянном магните 1, в его нейтральном; сечении, установлена измерительнаякатушка 4, подключенная к входу интегратора 5. Катушки 4 и 11, аттенв" 10атор 9, интегратор 5 и усилитель 10образуют датчик индукции, Катушки 2расположены на магнитопроводе 14.Аттенюатор 9 и интегрирующий усилитель 10 образуют интегратор 15,Устройство работает следующим образом.Размагниченный испытуемый постоянный магнит 1 устанавливают в немагнитнув прокладку 13 и помещают ихв полость шунта 12, который устанавливают в рабочее пространство неполностью замкнутой магнитной системымежду катушками 2. Перед проведениемизмерений коэффициент преобразования.аттенюатора 9 устанавливают равным где 8 - площадь нейтрального сечеония испытуемого постоянногомагнита 1- количество витков измериотельной катушки 4;88 - площадь сечения испытуемогопостоянного магнита в месте размещения измерительнойкатушки 11;- количество витков измериательной катушки 11.Уровень входного сигнала усилителя 10 приводится к уровнв входного сигнала интегратора 5 при одинаковой скорости изменения индукции в испытуемом постоянном магните, Перед включением тока источника 3 выходные напряжения интеграторов 5 и 1 О равны нулю. На выходе компаратора 6, к входам которого подводятся выходные напряжения интегратора 5 и усилителя 10, устанавливается высокий уровень напряжения. Выходное напряжение компаратора б переключает цифровой распределитель 8, на первом выходе которого формируется короткий импульс напряжения, сбрасывавщий и запускающий интегратор 5 и усилитель 10.Испытуемый постоянный магнит 1 намагничивается в зазоре магнитной системы до состояния насыщения. В последующем процессе ослабления магнитного поля достигают состояние остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1, Выходное напряжение интегратора 5 при этом вновь равно выходному напряжению усилителя 1 О, так как значения индукции в плоскостях, охваченных измерительными катушками 4 и 11, имеют одинаковое значение, равное значению остаточной индукции материала истыпуемого постоянного магнита 1. На выходе компаратора 6 устанавливается высокий уровень напряжения, который приводит к второму переключению распределителя 8, На первом выходе распределителя 8 повторно формируется импульс напряжения, устанавливающий интегратор 5 и усилитель 1 О в нулевое состояние и запускающий их в режим интегрирования, Дальнейшим перемагничиванием испытуемого постоянного магнита 1 по предельной петле магнитного гистерезиса получают состояние остаточной индукции материала испытуемого постоянного магнита 1 сМT8- ц, = о,(3) где М -остаточная намагниченностьиспытуемдго постоянногомагнита 1;общая длина силовой линиив воздушных промежуткахмагнитной системы;магнитное напряжение междуполюсами магнитной системы. мС Из уравнения (3) следует, что магнитное напряжение между полюсами магнитной системы П должно быть равно падению магнитного напряжения на воздушном промежутке при условии,противоположным направлением намагниченности. При этом выходные напряжения интегратора 5 и усилителя 10равны, на выходе компаратора 6 уста-,навливается высокий уровень напряжения, который приводит к третьему переключению распределителя 8, на втором выходе которого формируется импульс напряжения, включающий блок 7В режим регистрации выходного напряжения интегратора 5, которое пропорционально остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1. Значение остаточной индукции испытуемого магнита 1 определяется согласновыраже ниюА28 о 1"1 огде А - значение величины, отсчитываемое блоком 7,форму и размеры шунта 12 получаютпри построении картины поля намагниченности испытуемого постоянного магнита 1, помещенного в рабочее пространство магнитной системы, Построе. -ния выполняют с соблюдением условияодинаковой суммарной длины каждойсиловой линии, пересекающей постоянный . магнит 1 в немагнитныхпромежутках. Немагнитная прокладка 13заполняет пространство между испытуемым постоянным магнитом 1.и шунтом12. Ее назначение - жестко зафиксировать немагнитный промежуток междуиспытуемым постоянным магнитом 1 ишунтом 12. При этом постоянный магнит 1, имеющий сложную форму, находится в состоянии остаточной индукции в неполностью замкнутой магнитной системе, когда магнитное напряжение между полюсными поверхностямипостоянного магнита 1 отсутствует.Это условие выполняется причто напряженность магнитного поля в воздушном промежутке численно равна остаточной намагниченности испытуемого постоянного магнита.Вследствие того, что полюсы магнитной системы выполнены иэ магнито 10 15 20 25 однородно. Появление магнитного напряжения на полюсных поверхностях,создаваемого наМагниченностью постоянного магнита 1, приводит к появ"лению потока рассеивания с боковойповерхности, замыкающегося черезшунт 12, а приложенное магнитноенапряжение, создаваемое м,д.с. магнитной системы. приводит к появлениюпотока рассеивания, замыкающегося 40 На полюсы магнитной системы.Таким образом, предлагаемое устройство позволяет с высокой точностью зафиксировать состояние остаточной индукции испытуемого магнита независимо от его формы. 45 50 Формула изобретения 1, Устройство для измерения оста"точной индукции постоянных магнитов,содержащее источник намагничивающеготока, подключенный к намагничивающимкатушкам магнитной системы, датчикиндукции, компаратор и блок регист- . мягкого материала и являются эквипотенциальными поверхностями, магнитное напряжение, приложенное к рабочему объему магнитной системы, длявсех силовых линий имеет одинаковоезначение, Для выполнения уравнения(3) необходимо чтобы сумматорнаядлина силовой линии в немагнитныхпромежутках магнитной системы былаодинаковой для всех силовых линий,пересекающих испытуемый постоянныймагнит 1, Это достигается установкой шунта 12, выполненного из магнитомягкого материала. Если в магнитной системе выполняется уравнение(3), то состояние остаточной индукции испытуемого постоянного магнита 1, имеющего сложную форму, определяется по одинаковым значениям измеренной индукции в их нейтральномсечении и в объеме возле полюса, таккак одинаковые значения индукции вовсем объеме магнита 1, находящегосяв неполностью замкнутой магнитнойсистеме, возможны только в состоянииостаточной индукции, В других состояниях поле в объеме магнита 1 не1465846 Составитель С,ШумилишскаяТехред Л. Олишык Корректор С,Черни едактор С.Лисин Заказ 943/48 Тираж 711 ПодписяВНИИПИ Государственного комитета о изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 и ГКНТ СС изводственно-издательский комбинат "Патент" г,Ужгород, ун. Гагарина рации, о т л н ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности,оно снабжено распределителем импуль"сов, а датчик индукции выполнен ввиде двух измерительных катушек,расположенных в центральной частимежполосного зазора и у полюса магнитной системы и подключенных к входам первого и второго интеграторов, 1 Опричем выходы интеграторов соединеныс входами компаратора, выход которого соединен с входом распределенияимпульсов, первый и второй выходыкоторого соединены соответственно с 15объединенными входами сброса интеграторов и входом синхронизации блока регистрапии, информационный вход которого соединен с выходом первогоинтегратора. 2, Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что второй интегратор выполнен в виде последовательно соединенных аттенюатора и интегрирующего усилителя, а магнитная система выполнена в виде магнитопровода, на котором размещены две соосные намагничивающие катушки немагнитной прокладки, расположенной между намагничивающими катушками, и магнитомягкого шунта, размещенного на поверхности немагнитной прокладки.