Устройство для регистрации статических магнитных характеристик изделий из ферромагнитных материалов

(5 Ц 5 ОСУДДРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(56) Авторское св йг 387307, кл, 6 0(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ИЗДЕЛИЙ ИЗ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ(57) Изобретение о 1 носится к магнитным мерениям и магнитной структуроскопии делий из ферромагнитных материалов и предназначено для определения статических магнитных параметров и регистрации статических петель гистерезиса образцов из ферромагнитных материалов, Цель изобретения - повышение точности устройства -достигается за счет оптимизации режима перемагничивания и сокращения времени интегрирования сигналов датчиков магнитной индукции и напряженности магнитного поля. Устройство содержит суммирующий усилитель 1, диод 2, преобразователь 3 напряжение - частота, реверсивный счетчик 4, два дешифратора 5,6, триггер 7, цифроаналоговый преобразователь 8, переключатель 9 полярности, усилитель 10 мощности, намагничивающее устройство 11, в котором размещены исследуемое изделие 12 и датчики магнитной индукции 13 и напряженности 14 магнитного поля, измеритель 15 напряженности магнитного поля, измерительный усилитель 16, интегратор 17, реги стратор 18, выпрямитель 19 и источник 20 опорного напряжения. Устройство позволяет снизить погрешность измерения на 0,5 - 1,0 и повысить производительность измерений в 1,5 - 2 раза. 2 ил,Изобретение относится к области магнитных измерений и магнитной структуроскопии изделий из ферромагнитныхматериалов и предназначено для определения статических маГнитных параметров ирегистрации статических петель гистерезиса образцов из ферромагнитных материаЛОВ,. Целью изобретения является повышение точностл измерения магнитных харакТ 8 РИСТИК,На флг,1 изображена структурная схемаустройства; на фиг,2 - ьременная диаграмма намаГничивающ 8 ГО тока напряженностимагнитного поля для получения статическойп 8 тли Гистер 8 зиса изделия.Устройство для реГистрации статических магнигных характеристик изделий изферромагнитных материалов содержит суммирующий усилитель 1, диод 2, преобразователь 3 напряжение - частота,Оеверсивный счетчик 4, первый 5 и второй 6Дешифратары, трлГгер 7, цифроаналоговыйпреобразователь 8, переключатель 9 полярности, усилитель 10 мощности, намагничиваощий узел 11, в котором размещеныисследуемое изделие 12 и датчики магнитной индукции ";3 и напряженности 14 магнитнОГО полЯ, изм 8 ритель 15напряженности магнитного поля, измерительный усилитель 16, интегратор 17, реглстратор 18, выпрямитель 19 и источник 20опорного напряжения.Датчик 14 напряженности магнитногопаля через измеритель 15 напряженностимаГнитнОГО пОля подключен к первому ВхаДу аеГистаатора 18, второй ВХОД котороГОсоединен с выходом интератара 17. Г 1 ат чик13 магнлтной индукции через усилитель 16соединен с входами интегратора 17 и выпрямителя 19, выход которого подклочен кпервому входу суммирующего усилителя 1,втооой вход которого соединен с выходомисточника 20 опорного напряжения, Выходсуммиоующего усилителя 1 соединен с анодом диода 2. катод которого через преобразователь 3 напряжение- частота годключенк счетному входу реверсивного счетчика 4,информационный выход которого подклочен к входу цифроаналогового преобразователя 8, Выход которого черезпоследовательно соединенные переключатель 9 полярности и усилитель 10 мощностисоединен с намагничивающим узлом 11,Вторая и третья группь 1 выходов реверсивного счетчика 4 соединены соответственнас входами первого 5 и второго 6 дешифраторов, выходы которых подключены к входам триггера 7, прямой и инверсный выходыкоторого соединены соответственно с Вхо 510 дами суммирования и вычитания реверсивного счетчика 4. Выход второго дешифратора 6 подключен к управляющему входу переключателя 9 полярноси.Устройство работает следующим обра- ЗОМ,В исходном состоянии счетчик 4 сбрасывается в "О", а переключатель 9 полярности выходного напряжения устанавливает Гзадает) положительное изменение напряженности маГнитноГО палЯ ат О ДО +Нмакс). Оптимальный закан изменения намагничивающего тока задается суммированиемпрактически бесконечно малых прираще 15 ний намагничивающего тока электромагни 1 накста Ь 1 = -- , где И - число разрядов2 йреверсивного счетчика 4 и цифроаналогового преобразователя 8,При подаче на вход суммирующего усилителя 1 опорного напряжения Оо преобразователь 3 начинает генерировать импульсыс частотой Ьо, пропорциональной Оо, Так какВ исходном положении счетчик 4 находитсяв состоянии сброса " 0" Во Всех разрядах), тадешифратор 6 переключает блок 9 на положительную полярность триггера 7 знака,устанавливает счетчик 4 В режим суммирования импульсов преобразователя 3, Преобразователь 8 непрерывно преобразует кодсчетчика 4 В электри;еский сигнал, которыйпосредством усилителя 10 мощности и элекграмагнита узла 11 управляет изменением. Напряженности намагничизающего поля Н,31Вызванные изменения магнитнои индукцииВ Обьекте контроля наводят В обмотке дат".икэ 13 маГнитной ИНДукции,эДС, прОпОрцион ал ьную О Б /т 1 т,Услленный усилителем 16 сигнал датчин 0ка 13 через выпрямитель 19 поступает насуммируогций усилитель 1, Выходное напряжение которого, равное Оных = Оо - Оос,где Оос - слгнал обРатнай сВЯзи, пРеобРазУется В частоту следования пусо преобразователя 3. Гаким Образом, устройствоограничивает скорость нарастания намагничиваюшего тока (поля), так чта ОВ/й непревышает наперед заданного значения,Если из-за инертностл намагничивающегоузла 11 (например, электромагнита) 08/Отпревысит заданное значение и Оос станетболыде апорнога напряжения Оо, то напряжение суммирующего усллителя 1 станетОтрицательным и не будет проходить черездиод 2 на Вход преобразователя 3, Генерация импульсов и нарастание тока прекратятся, На этом приращенииЛ ЬН)перемагничивание продолжается в динамическом режиме да усано Вления статическо 163 б 817Го сос ояния участок О - с, фиг.2), КогдабВ/сИ станет меньше допустимоЙ величинь 1, напряжение усилителя 1 станет положи-тельным, что вызывает появлениесладующеГО импульса преобрдэОВателя 3 и 5следующее;оиращ-,ние тока р.очкафиг,2,1 роцесс перемаГниивания В квазис 13"тическом раж юс продолжается. Сигналыдатчиков 13 и 14 после прообоазования измерителем 15, усилителем 16 и интегратором 17 подаотс, на входы двухкоординатного регистратора 13 для регистрациизависимости В. Мй) и дальнейшей обработки информации аналого-цифровыми системэми,Кпгца цисл, пиоа-,ии Гока, 1г Йстигндт " - 1 деши;,1 1 атпо 11 своим импцлсом перабрасыва зт триГГВр (, котооыйпереводит счетчик 4 в режим вычисления, 20Ус ройство; этол,этически уменьшаеВеличину намэгницива 1 ощего тока до нуля.КОГда содержимое Всех разоядов сч 8 тчика 4станет рвань,м нул;о, то срабатывает пешифратср , когорь й с помощью переключа Гел. 3 изменяат пОляоность . ВыходнОГОс . палс и ОеобгазОБател." 8 и перегзодит посредством т".н Гооэ 7 счетчик ц В режимГУММИ РОВВНИ,. НачинаетСЯ фОПМИРОВВНИ 8ОтрИцэельНОЙ ПОЛУВСЛНЫ НВМВГНИЧИВВЮщВГО тока (полл) аналсц " чно предыдущему,,ЦЛВ СОГЛВСОВ" ИЯ ЧИСЛа раэрядоВ Счетчика 4 и г:ресбразователя 8, длительностицикла перемагничивания с ОптимальнымреЖИМОМ раоотц ПреобраЗОВаТЕЛя 3 В НОследний Вводится делитель частоты,Изобретенис позБОлит; снизить псгрешности Определения статических магнитных параметров на 0.5 - 1,0 посравнению с погрешнсстями известных устройств за счет оптимизации режима перемагничивания и сокращения времениинтегрирования сигналов датчиков; повысить пооиэводительность испытаний Образцов в 1,5 - 2 раза эа счет исключения 45подсОойки намагничивающего устройстваи сокращения длительности цикла пеоемагнициьания оооазцов; уменьшить расходэлектроэнергии эа счет сокращения дли 50 тельности испытаний; повысить экономичность и надежность устройств с изделиями из ферромагнитных материалов за счет повышения точности определения их парамет- ров Формула изобретения устроЙство для регистрации статических магнитных характеристик иэделий из ферромагнитных материалов, содержащее датчик магнитной индукции и датчик напряженности магнитного поля, который через измеритель напряженности магнитного поля подключен к первому входу регистра, датчик индукции магнитного поля через последовательно соединенные измерительный усилитель и интегратор соединен с вторым входом регистратора. преобразователь напряжение - частота, выход которого подключен к счетному входу реверсивного счетчика, информационный выход которого подключен к Входу цифроаналогового преобразователя, выход которого соединен с входом переключателя полярности выходного сигнала, выход которого через усилитель мощности соединен с намагничивающим узлом, вторая и тоетья Группь выходов реверсивного счетчика соединены соответственно с Входами первого и Второго дешифраторов, выходы которых ПОДКЛЮЧЕНЫ СООтВЕтетВЕННО К ВХОДВМ тРИГ- гера, прямой и инвеосный выходы которого соединены соответственно с входами суммирования и выцитания реверсивного счетчика, и суммирующий усилитель, о т л и ч аю щ е е с я тем, цто с целью повышения точности. оно снабжено выпрями елем, истоцником опорного напряжения и диодом, при этом выход измерительного усилителя через Вьпрямитель подключен к первому входу суммирующего усилителя, к второму входу которого подключен выход источника опорного напряжения, выход суммирующего усилителя соединен с анодом диода, катод которого подключен к Входу преобразователя напряжение - частота, выход второго дешифратора соединен с управляющим входом переключателя полярности.,Юрковецкая Техред М,Моргентал Корректор С.Шевкун роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Заказ 815 Тираж 429В НИИПИ Государственного комитет113035, Москва,Подписноео изобретениям и открытиям при ГКНТ СС35, Раушская наб., 4/5