Устройство для перемагничивания материалов

) 6 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ 354) УСТРОЙСТВОМАТЕРИАЛОВ357) Изобретениения физико-механиромагнитных мате Я ПЕРЕМАГНИЧИВАНИЯ касается исследоваческих свойств фериалов путем измерехарактеристик. Цель ышение точности задлительном перемаггается тем, что за ия их,магнитных эобретения - по дания режима при ничивании - дост ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОЧНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ(71) Центральное конструкторскоебюро с опытным производством АН .БССР(53) 621.317.443088.8)356) Сергеев В.Г., Нихин А.Я. Магни"тоизмерительные приборы и.установ"ки. М.: Энергоиздат, 1982, с. 103. 2счет введения новых блоков и связей автоматически задается такая Форма тока в катушке перемагничивания, при которой скорость изменения магнитного поля и максимальная индукция магнитного поля соответствуют заданным значениям и практически не зависят от дрейа нуля интегратора. Устройство содержит измерительную катушку 1, сумматор 2, усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания, датчик 5 тогаинтегратор 6, блок 7 слежения, блок 8 сравнения, коммутатор 9 и три источника опорного напряжения, За счет петли отрицательной обратной связи ток через катушку 4 перемагничивания регулируется таким образом, чтобы скорость изменения магнитнойиндукции в исследуемом сердечнике оставалась постоянной. 1 з.п, -лы, 3 ил.40 3 15645Изобретение относится к исследованию физико-механических свойств ферромагнитных материалов путем измерения нх магнитных характеристик и может"быть использовано в системах магнитного неразрушающего контроля низмерения магнитных характеристик.Цель изобретения - повышение точ"ности задания режима при длительномперемагннчивании,Поставленная цель достигается за.счет введения новых блоков и связей,автоматически задается такая форматока в катушке перемагничивания, прикоторой скорость изменения магнитногополя и максимальная индукция магнит"ного поля соответствуют заданным значениям и практически не зависят отдрейфа йуля интегратора,На фиг, 1 представлена структурнаясхема устройства; на фиг, 2 - схемаблока сравнения; на фиг. 3 - схемаблока слежения.Устройство содержит измерительную 25катушку 1, сумматор 2, усилитель 3мощности, катушку 4 перемагничивания,датчик 5 тока, интегратор 6, блок 7слежения, блок 8 сравнения, коммутатор 9 и три источника 10-12 опорногонапряжения,Первый вывод измерительной катушки 1 .соединен с общей шиной устройства, второй ее вывод подключен к пер.вым входам интегратора б и сумматора 2, выход которого через последовательно соединенные усилитель 3 мощности, катушку 4 перемагничивания идатчик 5 тока соединен с общей ши, ной устройства. Первый вывод датчика 5 тока подключен к первому входублока 8 сравнения, второй вход кото. рого соединен с выходом блока 7 сле"жения, первый вход которого подключен к выходу интегратора б. Второй 45вход блока 7 слежения соединен с вы-.ходом блока 8 сравнения, первым вхо-дом коммутатора 9 и вторым входоминтегратора б. Выход коммутатора 9подключен к второму входу суммато"ра 2. Третий вход блока 7 слежения ивторой и третий входы коммутатора 9подключены к выходам соответственнонервого 10, второго 11 и третьего 12источников опорного напряжения.Блок 8 сравнения содержит два компаратора 13 и 14, два элемента 2 И-НЕ15 и 16 и КЯ-триггер 1.7, при этоминвертирующий вход первого компарато 78 4ра 13 соединен с,инвертирующим входом второго компаратора 14 и с первымвходом блока 8 сравнения, второй входкоторого подключен к неинвертирующемувходу первого компаратора 13, неинвертирующий вход второго компаратора 14 подключен к общей шине устройства. Прямые выходы первого 13 и второго 14 компараторов соединены соответственно с входами первого элемента 2 И-НЕ 15, выход которого подключенк К-входу КЯ"триггера 17, выход которого соединен с выходом блока 8 сравкения, Инверсные выходы первого 13и второго 14 компараторов подключенысоответственно к входам второго элемента 2 И-НЕ 16, выход которого соединен с 8-входом КБ-триггера 17.Блок 7 сравнения содержит регистр18 последовательного приближения,два одновибратора 19 и 20, инвертор21, три компаратора 22-24, два элемента И 25 и 26, коммутатор 27, цифроаналоговый преобразователь 28, четыререзистора 29-32, два источника 33 и34 опорного напряжения,Устройство работает следующим образомвПри включении устройства напряжение с выхода сумматора 2 поступаетна вход усилителя 3 мощности, нагруженного на катушку 4 иеремагничивания,Ток, протекающий в катушке 4 перемагничивания, наводит в измерительнойкатушке. 1 ЭДС, поступающую на входсумматора 2. На второй вход сумматора 2 поступает с выхода коммутатора 9опорное напряжение П , противоположкюм фное по фазе напряжении измерительнойкатушки. Напряжение- на выходе сумматора 2 продолжает увеличиваться,а следовательно, увеличивается и токв катушке 4 перемагничиваиия, Этотпроцесс продолжается до момента, когда напряжение измерительной катушки 1с учетом коэффициентов суммированиястанет соответствующим опорному напряжению с выхода коммутатора 9. Далеесистема иэ сумматора 2 усилителя 3мощности и катушек 1 и 4 благодаряналичию отрицательной обратной связибудет поддерживать это соответствие,т.е. поддерживать неизменной величину ЭДС измерительной катушки 1, а сле-.довательно, и скорость изменения магнитной индукции в сердечнике. Для поддержания постоянной скорости изменения магнитной индукции в сердечнике15645 78 6скачков Баркгаузена. В процессе контроля преобразовательно-перемагничнвающее устройство полюсными наконечниками устанавливается на иэделие, которое перемагничивается, Возникающиепри этом скачки Баркгауэена восприни-маются регистрирующей катушкой,Предлагаемое устройство можно применять и в других случаях, например,для регистрации кривых намагничивания,Таким образом, при использованиипредлагаемого устройства повьппаетсяточность контроля магнитных характеристик за счет стабилизации параметров перемагничивания контролируемогоизделия. формула изобретения 1. Устройство для перемагничквания материалов, содержащее последовательно соединенные сумматор, усили"тель мощности, катушку перемагничивания и датчик тока, второй вывод которого соединен с первым выводом измерительной катушкии общей шиной устройства, и интегратор, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повыше"ния точности задания режима перемагничивания, оно снабжено блокомсравнения, блоком слежения, коммута"тором и тремя источниками опорногонапряжения, при этом второй вывод измерительной катушки подключен к первым входам интегратора исумматора,первый вывод датчика тока соединенс первым входом блока сравнения, выход интегратора соединен спервым входом блока слежения, второй вход которого подключен к выходу блока сравнения, второму входу интегратора. ипервому входу коммутатора, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход блока слежения подклю-.чен к второму входу блока сравнения,третий вход блока слежения и второй итретий входы коммутатора подключенысоответственно к первому, второму итретьему источникам опорного напряжения,2. Устройство по п, 1, о т л и -ч а ю щ е е с я тем, что блок сравнения выполнен в виде двух компараторов, двух элементов 2 И-НЕ и КЯ-триггера, при этом инвертирующий входпервого компаратора соединен с инвертирующим входом второго компаратора ток в катушке 1 перемагничивания нарастает по величине. Когда напряжение на датчике 5 тока достигнет величинынапряжения, поступающего на блок 8 сравнения от блока 7 слежения, блок 85 сравнения переключит коммутатор 9. При этом меняется фаза выходного напряжения коммутатора П . Система из сумматора 2, усилителя 3 мощности и ка р тушек 1 и 4 стремится получить скорость изменения магнитной индукции другого знака. При этом меняются на противоположные направления протекания токов в катушках, полярность вы ходных напряжений усилителя 3 мощности, При достижении величины напряжения на датчике 5 тока величины напряжения на втором входе блока 8 сравнения последний перебросится и 20 процесс повторится. Изменяя величину напряжения на втором входе блока 8 сравнения, можно менять величину мак" симального тока в катушке 4 перемагничивания, а следовательно, напряжен ность поля, создаваемого током катушки перемагничивания, и индукцию поля в сердечнике. Стабилизация величины индукции В в сердечнике осуществляется с помощью интегратора 6 и блока 7 30 слежения, На выходе интегратора 6 формируется пилообразное напряжение, соответствующее значению индукции В в сердечнике. В блоке 7 слежения оно сравнивается с заданным значением ин дукции В в виде опорного напряжения. В момент перебрасывания блока 8 сравнения сравниваются выходное напряжение интегратора б с опорным напряжением и на выходе блока 7 слежения напряжение меняется таким образом, чтобы сохранить в пределах заданного допуска указанное равенство, а следовательно, и постоянство индукции В в сердечнике, Если схему сравнения 45 выполнить посредством компаратора, то дребезг фронтов при переключении последнего ухудшает точность устройства.При использовании предлагаемого . 50 устройства для метода эффекта Баркгаузена измерительная катушка 1 и перемагничивающая катушка 4 выполнены на одном разомкнутом П-образном магнитопроводе, являющимся составной частью преобразовательно-перемагничивающего устройства. Между полюсами магнитопровода расположена регистри- рующая катушка схемы регистрации1564578 тавитель С. Фоменред М Ходанич ектор И, Муска актор Е, Копча Т каз 1158 Тираж 565 Подписное ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 роизводственно-издательский комбинат "Патент", г,ужгород, ул . Гагарина, 1 О и с первым входом блока сравнения; неинвертирующий вхоД первого .компаратора соединен с вторым входом блока сравнения, неинвертирующий вхрд вто"5 рого компаратора подключен к общей шине устройства, прямые выходы первого и второго компараторов соединены с соответствующими входами первого элеменд 8 та 2 Й-НЕ, выход которого подключен кВ;входу ВЯ-триггера, выход которогосоединен с выходом блока сравнения,инверсные выходы первого и второгокомпараторов подключены к соответствующим входам второго элемента 2 И-НЕ,выход которого соединен .с 8-входомНЗ-триггера.