Цифровой автоматический коэрцитиметр

(57) Изобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано для измерения коэрцитивной силы изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи. Цель изобретения - повышение точности измерений - достигается введением в устройство делителя 13 импульсов, пикового детектора 10, дифференцирующей цепи 11. Устройство содержит также катушку Гельмгольца 1, генератор 2 линейного тока, блок 3 управления, пороговый блок 4, элемент И 5, счетчик 6 импульсов, цифровой индикатор 7, триггер 8, феррозонд 9 и генератор 12 тактовых импульсов. 2 ил. ительный инстий, ГА, Кор-3. - Дефекта францевич овой коэропия, 1977,ВТОМАТИЧЕСКИЙ КОГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1(72) Л.В, Капуста жавин и А.Г.Кри (53) 621.317(088.8 (56) Захаров В.А В,М, Полуавтома цитиметр КИФМ М 3, с,132, (54) ЦИФРОВОЙ ЭРЦИТИМ ЕТР 1712937 А 1Изобретение относится к цифровым автоматическим коэрцитиметрам и может быть использовано для измерения коэрцитивной силы изделий из ферромагнитных материалов в разомкнутой магнитной цепи.Цель изобретения - повышение точности измерения.На фиг.1 приведена функциональная схема коэрцитиметра; на фиг.2 - временная диаграмма изменения тока.Цифровой автоматический коэрцитиметр состоит иэ катушки Гельмгольца 1, к входу которой подключен первый выход генератора 2 линейного тока, последовательно соединенных блока 3 управления, генератора 2 линейного тока, порогового блока 4, элемента И 5, счетчика 6 импульсов и цифрового индикатора 7. Первый вход элемента И 5 соединен с выходом триггера 8, вход которого подключен к выходу феррозонда 9 и входу пикового детектора 10. Выход последнего через дифференцирующую цепь 11 соединен с входом 3 блока управления, а выход генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов подключен к третьему входу элемента И 5. В устройство введено испытуемое изделие 14.Коэрцитиметр.работает следующим образом.При подаче напряжения питания на коэрцитиметр и установке изделия 14 с помощью штока (не.показан) в катушку .Гельмгольца 1 блок 3 управления включает генератор 2 линейного тока и в обмотку подается ток, возрастающий по линейному закону (промежуток 0 - а на фиг.2 а). При возрастании тока происходит намагничивание изделия 14, что соответствует увеличению сигнала на выходе феррозонда 9, При достижении насыщения изделия 14. что соответствует току Н 1 (точка а на фиг.2 а), сигнал феррозонда 9 достигает максимального значения и через пиковый детектор 10 и дифференцирующую цепь 11 поступает на блок 3 управления, который воздействует на генератор 2 линейного тока, По этой команде ток уменьшается до нуля (точка б на фиг,2 а) и в момент перехода тока через нуль происходит изменение его полярности. В катушку 1 подается ток обратной полярности, который размагничивает изделие 14. Одновременно с генератора 2 линейного тока подается сигнм на пороговый блок 4, который открывает элемент И 5 при наличии разрешающего сигнала с триггера 8, и импульсы, вырабатываемые генератором 12 тактовых импульсов, через делитель 13 импульсов поступают на счетчик 6 импульсов,По мере роста тока происходит размагничивание изделия, и в момент равенства магнитного поля, наведенного в катушку 1, коэрцитивной силе Нс 1 изделия 14, что со ответствует значению тока 1 нс 1 (точка в нафи,2 а), сигнал на выходе ферроэонда 9 уменьшается до нуляи происходит опрокидывание триггера 8, Закрывается элемент И 5 и прекращается, поступление импульсов с генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов, который уменьшает количество импульсов, выработанных генератором 12, вдвое, на счетчик 6 импульсов, при этом устанавливается количество импульсов, пропорциональное значению коэрцитивной силы Нс/2. Ток в катушке 1 продолжает изменяться по линейному закону до - 1 нг (точка г на фиг,2 а), при этом происходит перемагничивание изделия 14 и в точке г на фиг.2 а изделие намагничивается до насыщения, что соответствует увеличе- нию выходного сигнала с феррозонда 9 до максимума. Под действием этого сигнала 25 через пиковый детектор 10 и дифференцирующую цепь 11 блок 3 управления воздействует на генератор 2 линейного тока. По этой команде ток снова уменьшается до нуля (точка д на фиг.2 а), и в момент перехода 30 тока через нуль блок 3 управления изменяетнаправление тока генератора 2 линейного тока на обратное, одновременно через пороговый блок 4 и элемент И 5 на счетчик б импульсов поступают импульсы с генератора 12 тактовых импульсов через делитель 13 импульсов, По мере роста тока в катушке 1 снова происходит размагничивание изделия 14 и в момент равенства магнитного поля катушки 1 коэрцитивной силе Нс 2 из делия 14, что соответствует значению тока в.катушке 11 нс (точка е на фиг.2 а), на выходе феррозонда 9 появляется нуль, вызывая опрокидывание триггера 8. Закрывается элемент И 5 и прекращается поступление 45 импульсов с генератора 12 тактовых им-:пульсов на счетчик б импульсов, при этом к количеству импульсов, зарегистрированных счетчиком при первом отсчете, пропорциональному Нс/2 добавляется количество 50 импульсов. пропорциональное значениюНс/2, и на цифровом индикаторе 7 появляется значение, соответствующее коэрцитивной силе измеряемого изделия 14.55Таким образом, изменение коэрцитивной силы изделия при двух направлениях размагничивающего тока позволяет повысить точность измерения за счет автоматической компенсации влияния внешних посторонних магнитных полей.На фиг.2 а представлена диаграмма изменения тока генератора, линейного тока(график Н на фиг,2 а) для изделия, коэрцитивная сила которого в два раза меньше коэрцитивной силы изделия, измеренного ранее(график 1 на фиг.2 а),Намагничивание этого изделия до насыщения происходит при меньшем токе(точка а на фиг,2 а), а затем происходитуменьшение тока до нуля точка б на фиг.2 а)и изменение полярности. В точке в" происходит первое измерение коэрцитивной силы, а в точке е - второе, и на цифровоминдикаторе появляется измеренная величина коэрцитивной силы. Таким образом, время измерения коэрцитивной силы во второмслучае практически в два раза меньше посравнению с первым случаем: И/Фг.-2(фиг.2 а), где т 1 - время измерения большейкоэрцитивной силы; 12 - время измеренияменьшей коэрцитивной силы, т.е, при уп,. равлении процессом намагничивания и перемагничивания изделия в зависимости отвеличины коэрцитивной. силы изделия, аследовательно, и величины максимальногополя насыщения увеличивается производительность контроля,На фиг,26 представлено измерение коэрцитивных сил в точке в и е, а также вточках в и е соответственно, отличающихсятоже в два раза, при фиксированном изменении тока намагничивания и размагничивания йзделий. Из диаграммы видно, что время измерения коэрцитивной силы изделия в точках в и е на фиг,2 бпрактически 5 равно времени измерения коэрцитивной силы изделия в точках в и е на фиг,26, которые отличаются друг от друга в два раза, т.е.в этом случае практически отсутствует выигрыш во времени и повышении производи тельности измерения. Формула измеренияЦифровой автоматический коэрцитиметр, содержащий последовательно соеди 15 ненные блок управления, генераторлинейного тока, катушку Гельмгольца, последовательно соединенные феррозонд,триггер, элемент И, счетчик импульсов ицифровой индикатор, а также генератор так 20 товых импульсов и пороговый блок, приэтом второй выход генератора линейноготока через пороговый блок соединен с вторым входом элемента И, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности,25 в него дополнительно введены делитель импульсов, пиковый детектор,и дифференцирующая цепь, причем выход генераторатактовых импульсов через делитель импульсов соединен с третьим входом элемента И,30 а выход феррозонда через последовательносоединенные пиковый детектор и дифференцирующую цепь подключен к входу блока управления,1712937Составитель В. Величкин Редактор М. Петрова Техред М.Моргентал Корректор О, Кравцова каз 536 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101