Устройство для измерения коэфцитивной силы ферромагнитных материалов

О П И С А Н И Е 11 ц 563653ИЗОБРЕТЕН И ЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51 присоединением заявкиосударстеенно 1 и комитетСовета Министров СССРпо делам изооретенийи аткро 1 тий 3) Приорите Опубликовано 30.06.77. Бюллетень24Дата опубликования описания 05.08.77(71) Заязнтсл СИЛЫ 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ через нулевое знаричной обмотке и м резисторе, схему импульсов вторичимпульсов балитивная сила опреремени между пеачение электродвио вторичной обмоти напряжения на пропорциональногополя. Однако таже недостаточную ышение точност в устройство для илы ферромагнитщее намагничиваюю к входу фазоительный элемент, ий прибор, дополферродинамическихбмотки возбуждезаны с входом фабмотки возбуждем, чувствительный вух встречно вклюой степенью связи ивающей обмотке,Изобретение относится к обогащению руд черных металлов и может использоваться на обогатительных фабриках для контроля магнитных характеристик руды при транспортировании е" коньейерной лентой или водной средой.Известны устройства для измерения коэрцитивной силы материалов, основанные на измерении искажения синусоидальной формы кривой магнитного потока, содержащие блок намагничивания постоянным магнитным полем, блок размагничивания переменным магнитным полем. Вследствие того, что кривая перемагничивания (петля гистерезиса) не является прямой линией, возникают искажения синусоидальной формы кривой размагничивающего тока. Коэрцитпвную силу определяОт по степени этих иска 1 кений и, В частности, по амплитуде третьей гармоники. Однако точность измерений таких устройств, разработанных для дискретного контроля деталей и перенесенных в условия измерения свойств потока материала, недостаточная.Известны устройства для измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов, содержащие первичную и вторичную обмотки, намотанные на тороидальном образце, балластный резистор, включенный последовательно с первичной обмоткой, две схемы формирования импульсов, которые выдают импульсы в момент перехода чение напряжения на вто напряжения на балластно измерения запаздывания 5 ной обмотки относительно ластного резистора. Коэрц деляется по промежутку в реходами через нулевое зн кущей силы, наведенной в О ке магнитным потоком,балластном резисторе,напряженности магнитного кие устройства имеют так точность измерения. 5 Цель изобретения - пов измерения. Это достигается тем, что измерения коэрцитивной с ных материалов, содержа 0 шую обмотку, подключенн сдвигающего блока, чувств усилитель и регистрируюш нительно введены два компенсирующих блока, о 5 ния Одного из которых свя зосдвигающего блока, а о ния второго - с его выходо элемент выполнен в виде д ченных обмоток с различи 0 по отношению к намагнич10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 подключенных к подвижным катушкам указанных компенсирующих блоков, выход одного из которых непосредственно, а другого через усилитель подключен к соответствующимвходам регистрирующего прибора.На фиг. 1 показана структурная схемапредлагаемого устройства; на фиг. 2 - тистерезисная петля ферромагнитного материала вобласти слабых полей (в области Релея), иллюстрирующая наличие взаимозависимостимежду коэрцитивной силой Н, и сдвигом фазы индукции поля В относительно напряженности поля Н; на фиг. 3 приведена векторнаядиаграмма токов, напряжений, напряженности и индукции магнитного поля в намагничивающей обмотке.Схема (фиг. 1) содержит первичную намагничивающую обмотку 1, вторичную обмотку2, тесно связанную с первичной, вторичную обмотку 3, слабо связанную с первичной, ферродинамические компенсирующие блоки 4 и 5,питаемые взаимно ортогональными напряжениями, фазосдвигающую схему 6, балластныйрезистор 7, регистрирующий прибор 8, усилитель 9.На фиг. 3 приняты следующие обозначения:У - вектор ЭДС самоиндукции намагничивающей обмотки;- вектор тока этой обмотки;Н - вектор напряженности магнитногополя;Ф - суммарный магнитный поток;Ф, - магнитный поток в воздухе;Е, - вектор ЭДС, наводимой во вторичной обмотке 2 магнитным потоком ввоздухе;Е - вектор ЭДС, наводимой во вторичной обмотке 3 суммарным магнитным потоком;Ер - искусственно полученный вектор,перпендикулярный вектору и имитирующий ЭДС, наведенную магнитным потоком Фр,Е Е, - элементы разложения вектора Ерпо двум ортогональным направлениям, одно из которых совпадает снаправлением вектора напряженности магнитного поля.Обмотки 2 и 3 включены последовательновстречно и подключены на входы двух компенсирующих блоков 4 и 5, как показано нафиг. 1, Блоки 4 и 5 питаются напряжением,выделяющимся на балластном резисторе 7,величина которого подобрана такой, чтобыобеспечить работу блоков 4 и 5. Напряжениепитания блока 5 сдвинуто на 90 фазосдвигающей схемой 6. Выходы блоков 4 и 5 подключены на регистрирующий прибор 8 (отблока 4 - делимое, от блока 5 - делитель). Шкала прибора 8 проградуирована в единицах коэрцитивной силы - в эрстедах. Усилитель 9 применяется для согласования приборов 4 и 8.Устройство работает следующим образом.В отсутствие материала в датчике (фиг, 3) вектор Фр равен нулю, т. е. векторы Ф и Ф, равны по модулю и фазе, а разность напряжений обмоток 2 и 3 равна нулю. Стрелки ферродинамических компенсирующих блоков 4 и 5 устанавливаются на нулевое деление.При появлении материала в датчике (фиг, 1) напряжение обмотки 3 увеличивается в большей степени, чем напряжение обмотки 2. Возникает вектор Ф, и разность напряжений обмоток 2 и 3 становится отличной от нуля, Компенсирующие блоки 4 и 5, выдавая напряжение Е,. и Е, (фиг. 3), полностью компенсируют вектор Ер и одновременно измеряют его проекции на ортогональные оси, одна из которых (блок 4) совпадает с направлением вектора Н. Прибор 8 автоматически осуществляет деление проекций вектора Ер и регистрирует угол а:Ехя = агс 1 РЕ,При увеличении напряжения питания датчика увеличивается напряжение обмоток 2 и 3, однако положение стрелок блоков 4 и 5 не изменяется, так как одновременно увеличивается падение напряжения на балластном резисторе 7 и, следовательно, на обмотках возбуждения компенсирующих ферродинамических блоков 4 и 5. Ф ор м ул а из о бр етен ияУстройство для измерения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающую обмотку, подключенную к входу фазосдвигающего блока, чувствительный элемент, усилитель и регистрируощий прибор, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения, в него дополнительно введены два ферродинамических компенсирующих блока, обмотки возбуждения одного из которых связаны с входом фазосдвигающего блока, а обмотки возбуждения второго - с его выходом, чувствительный элемент выполнен в виде двух встречно включенных обмоток с различной степенью связи по отношению к намагничивающей обмотке, подключенных к подвижным катушкам указанных компенсирующих блоков, выход одного из которых непосредственно, а другого через усилитель подключен к соответствующим входам регистрирующего прибора.563653 Ер тавитель Е. Данилин ехред 3, Таранен рректор Л, Брахи каз 154/14 Изд.549 ЦНИИПИ Государственного по делам изоб 113035, Москва, Ж Подписнов СССР ипография, пр. Сапунова едактор Е. Караулов Тираж 1106омитета Совета Минисетеиий и открытий5, Раушская наб., д. 4/