Устройство для определения коэффициента размагничивания

Союз Советскик Социалистических Республнн76 (21) 2364074/18аявкнвлено.2 с присоединением (23) ПриоритетащяаРРВйинВЮ Втатпт СССР дамм мзобрвт и юткрнтв(088.8) П,ать опуб ання описания 09,04, 79 Авторыизобретения) Заявитель 4) УСТРОЙСТВО ПЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭффИБИЕНТА РАЗМАГНИЧИВАНИ) полем, иска и бвллисройс тввьщая гру 20 еаме тра, нности, соИзобретение относится к устройствам для измерения магнитных параметров, например коэффициента размагничивания.Известно устройство дпя определения коэффициента размагничивания, осуществляю шеебезгисгерезисное намагничивание образца 1)Это устройство можно применять дпя исследования лищь высокопроницаемых материалов, внутренний. коэффициент размагничивания которых значительно меньше 1 коэффициента размагничивания формы в области линейных участков безгистерезисных кривых намагничивания.Наиболее близким по технической суп- ности к предпагаемому является устройство дпя определения коэффициента размагничивания 121, с помощью которого измеряют магнитную проницаемость образца и материала, из которого образецизготовлен, а затем рассчитывают коэффициент размагничивания.Устройство состоит из перм катушки дпя измерения напряже леноида с однородным (до 1%гочника нвмагничиваюшего огическогю гвпьваноме тра.Недостатками известного устявляются низкая точность и болдоемкосгь измерений.Бель изобретения - повышение точности, сокращение времени измерения и егоавтома гизация,Поставленная цель достигается тем,что в устройство дпя определения коэффициента размагничивания, содержащее источник нвмагничиввюшего тока, выход которого подключен к соединенным параллельно через образцовые резисторы нвмвгничивающим обмоткам параметра и соленоида, имеющим измерительные обмотки,введены два усилителя, два интегратора,два пороговых и два запоминающих блока,блок вычитания и блок деления. При этомкаждая из измерительных обмоток подключена к цепи, состоящей из последовательно соединенных усилителя, интегратора,порогового и запоминающею блоков, вторые входы запоминающих блоков соединены с образцовыми резисторами, а выходы подключены к блоку вычитания, последовательно с которым включен блок деления.На фиг. 1 представлена функциональная 5 схема устройства; на фиг. 2 - зависимосгь = ГМЕ)Устройство содержит источник 1 нвмвгничивающего гока, пермеамегр 2, соленоид 3, образцовые резисторы 4, измери .тельные обмотки 5, усилители 6, интеграторы 7, пороговые блоки 8, запоминающие блоки 9, блоки 10 и 11 вычитания и деления соответственно.Устройство измеряет коэффициент раз- М мвгничиввния, используя эффект Баркгвузена.Известно, что рвзмагничивающее поле 4 юрмы определяется выражением:26Н =И,где К - коэффициент размагничивания;3 - намагниченность образна.С учетом гого, что изменение намагниченности ферромагнетика происходит за Исчет скачкообразных и плавных процессовперемагничивания, выражение (1) преобразуется в .следующеефпл+ск,) ",.па+И,.к, С). Мгде Зп и Н,.пх- составляющая намагниченнос ги, обусловленная плавными процессами перемагничивания, и соответствующая ей напряженность размагничивающего поля;33Эс и К,с- составляющая намагниченности, обусловленная скачкообразнымипроцессами перемагничивания, и соответствующая ей напряженность размвгничивающего поля.На фиг. 2 зависимость дфУ(Не)(Нв-напряженность внешнего поля) представлена кривыми 12 и 13, в зависимостьЗс=К(НЗ) -кривыми 14 и 15, причемкрйвые 12 и 14 сняты для образца, звмк 43нугого магнигопроводом пермевметра, акривые 13 и 15 - для разомкнутого образца. Анализ зависимостей, предсгавленнык нафиг. 2, показывает, чтопризвдвнном значении напряженности внешнегоЮмагнитного поля намагниченность образца складывается из составляющей, обусловленной скачкообразными измененияминамагниченности Эск, и составляющей,обусловленной плавными изменениями намагниченности и, При этом намагниченности Зс с 6 огветсгвуег рвэмагиичи 1вающее поле напряжениостьюйрр Так как величина Нф и обе ее составляющие Нсрпл и Н,ск изменяются пропорционально соответствующим им намагниченносгям (причем коэффициен т пропорциональности равен коэффициенту размагничивания),4 Ъо напряженность поля Нф, соогвегсгвующая намагниченн осги образца, .равна по величине составляющей Нф , которой соогвегсгвуег намагниченность ЗСМК, = 1 (нв фиг. 2 отрезки АВ и СД равны). Поэтому справедлива формула:Нфск НЯскИз выражения (3) следует, что для определения коэффициента размагничивания необходимо знать величину намагниченности, обусловленнуюскачкообразными процессами перемвгничиввния. Величина этой намагниченности пропорциональна суммарной вол тсекундной площади импульсов, наводимых в измерительной обмотке, размещенной на исследуемом образце, в результате скачков Баркгаузена. т".тейсгвигельно, в резульгате скачкообразного изменения намагниченности в измеригельной обмотке наведегся ЭЙС: д б д(або н+Яб ЮЕсли напряженносгь намагничиввющего поля изменяется по линейному закону М: А 6, то выражение (4) можно представить в виде;с И ) -сН,7где сМ - постоянная измеригельной обмотки;С - постоянная, зависящая ог скорости изменения напряженности намвгничиввющего поля.Таким-образом, намагниченность, обусловленную скачкообразными измерениями, можно определить какК фк3(О =с,; е р)дк.-Огде Й.- гекущее число скачков Баркгвузена;К - длительность к-го скачка;ЕЯ переменная составляющая ЭДС, наводимой в измерительной обмотке в результате к-го скачка.Устройство работаег следующим образом вПеред началом измерений два одинаковых полностью размвгниченных образцапомещают один в пермевмегр 2, другой вселец на 3 с одцородцым полем, По сигналу, поступающему с выхода источникатока, через цамагничиваюц 1 ие обмотки протекает ток, возрастающий с посгаяццойскоростью, образцы начинают перемагцичиваться. В результате скачкообразных измененйй намагниченности в измерительных обмотках 5 наводятся импульсы ЭЙС, кого- Ырые усиливаются усилителями 6 и поступают на интеграторы 7. Выходные напряжения интеграторов пропорциональны скачкообразным сос тавляюшим намагниченности соответствующих образцов. При достижении выходными напряжениями интеграторов уровня срабатывания пороговых блоков 8 последние вырабатывают сигналы,цо которым на эапомнцаюцих блоках Эзапоминаются их входные напряжения,пропорциональные напряженностям магнитных полей в пермеаметре 2 и солекоиде 3 в моменты срабатывания блоков 8.На вход блока деления 1 1 с блока вычитания 10 поступает разность выходных25напряжений блоков 9 Ьлок 11 делит этуразность на величину, равную напряжениюсрабатывания пороговых устройств, когорое пропорционально заданному значениюМскачкообразной составляющей намагниченности, Выходное напряжение блока 11 пропорционально коэффициецту размагничивания исследуемых образцов,Формула нэобре гения Устройство для определения коэффициента размагничивания, содержащее источцик цамагцичиваюшего тока, выход которого подключен к соединенным параллельно через образцовые резисторы намагиичиваюшим обмоткам параметра и соленоида, имеющим измерительные обмотки,о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью повышения точности, сокращения времени измерения и его автоматизации, внего введены два усилителя, два интегратора, два пороговых и два запоминающихблока, блок вычитания и блок деления,причем каждая из измерительных обмотокподключена к цепи, состоящей из последовательно соединенных усилителя, интеграгора, порогового и запоминающего блоковвторые входы запоминающих блоков соединены с образцовыми резисторами, а выходы подключены к блоку вычитания, последовательно с которым включен блок деления,Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе1. Чернышев Е. Ти др. Определениекоэффициентов размагничивания полосовыхобразцов, Труды ВНИИМ, вып. 1. (43),1 940.2. Исследования в области магнитныхизмерений, Труды метрологических инстигутов, вып. 152(2), с. 121-130., Заказ 1810/36% Тираж 1089БНИИПИ Государственного комитпо делам изобретений и отк113035, Москва, Ж 35, Раушскаи Подписноеа СССРрытийаб., д, 4/5