Устройство для измерения параметров протяженных ферромагнитных материалов

Союз Советских Соцнаеистнчесннх Респубпик(22) Заявлено 2003.7 1) 2571322 1 й 33/12 с присоединением заявки Мо осударственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приорите О, Бюллетень Нописания 07078 Опубликовано 0707. Дата опубликования ДК 621. 317. ,44(088. 2) Авторыизобретения И, Гурин, В, М. Самусенко и В. Н. Быстров В. Леньков(71) Заявитель вский механический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПРОТЯЖЕНН ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВЦель изобретения - повышение точности измерения.Это достигается тем,что предложенное устройство, содержащее намаг-" ничивающий элемент, измерительную катушку, соединенную с усилителем, последовательно соединенные два формирователя и дополнительную катушку, причем выход первого формирователя соединен с.частотомером, снабжено последовательно соединенными пороговым блоком, детектором, блоком управления, преобразователем код-напряжение и генератором трехфазного напряжения, выходы которого подключены к намагничи:вающему элементу и к второму входу частотомера, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока управления, своим четвертым выходом подключенного к первому входу первого формирователя, второй вход которого связан с выходом порогового блока, своим входом подключенного к выходу усилителя, а намагничивающий элемент выполнен в виде линейного статора. бл астииспользостройстетров,движущихх материносится к ний и може скопии и в нитных пар тивной сил ерромагнит держащиеизмерителс усиия их йеэким к предложенномуется устройство, соичивакщий элемент,вижный в пространстве,ного поля, измеритель единенную с усилитеельно соединенные двадополнительную катушод первого формировачастотомером (2).данного устройствао точность контролялы зависит от величити скорости движенияматериала. н Изобретение отмагнитных измереваться в дефектовах контроля магнапример, коэрцися протяженных фалов.Известны устройства, с намагничивающий элемент и ную катушку, соединенну лителем 1)Однако точность измер достаточна. Наиболее бли устройству явля держащее намагн создающий непод градиент магнит ную катушку, со лем, последоват формирователя и ку, причем вых теля соединен с Недостатком является то, чт коэрцитивной си ны и стабильнос ферромагнитногоиг, 1 представлена функциональма данного устройства; нанйх интервалов, первый формирователь4 будет теперь срабатывать от поло"жительных импульсов, поступающих спорогового блока 12, и запускать второй Формирователь 5, который выраба-тйвает импульстока в дополнительной 15 катушке 6. Происходит намагничиваниеФерромагнетика 13 до насыщения повосходящей ветви петли гистерезиса.На Фиг. 2 б "пунктиром показанораспределение индукции в ФерромагнеЩ тике 13 после того, как импульс тока(прекратит свое действие. Сплошнойлинией показанб распределение индук. ции до подачи импульса тока в допол нительную катушку б. Изменение видараспределения индукции в Ферромагнетике 13 обусловлено наличием гистерезиса у ферромагнитного образца, Например в точке а индукция и напряР1 1женность поля равны В и Н соответственно, причем индукция В находитсяна нисходящей ветви петли гистерезиса (фиг. 2). При"движении ферромагнетика 13 индукция в точке а 1 будет меняться по прямой ОО (Фиг,2 а),т.е. будет оставаться постоянной, иположительные импульсы на входе усилителя 3 будут отсутствоватьРаспределение индукций; создаваемое правым градиентом, не изменится (фиг. 26),и на входе усилителя 3 будут присут ствовать тблько"отрицательные импульсы. Расстояние; которое пройдет точка фа до того, как индукция в нейначнет измейяться, определится как=2 Н / - где Н - козрцитивная сисНс дХ с45 ла Ферромагнетика 13. Время, за которое точка 1 а пройдет расстояниеравно Т= . Как только точкаФ Кдеа пройдет расстояние 1, на входеусилителя 3 появятся положительныеимпульсы. Работа схемы далее будетпроисходить так, как было описано.Введение порогового блока 12 позволит повысить помехоустойчивость устройства.Данное устройство позволяет повысить точность контроля коэрцитивнойсилы движущихся ферромагнитных материаЛов, таккак скорость движения ферромагнетикайе- влияет на показанияустройства. Выбор фиксированной вещ личины ьР позволяет получить опти"мальную скоростьперемагничиваниядн днферромагнетика - = - КЬС так, чтоО 1: дХдинамика"перемагничивания не влияет 65 наточность контроля коэрцитивной сифиг. 2 - диагра 4 мы, поясняющие его работу.Это устройство (Фиг. 1) содержит намагничивающий элемент, в качестве которого"используется линейный ста-", тор 1, измерительную катушку 2, соединенную с усилителем 3, последовательно соединенные первый формирователь 4, второй формирователь 5, дополйительную катушку б, причем выход первого формйрователя 4 соединен с частотомером 7, блок управления 8, выходы которого подключены к первому Формирователя 4, частотомеру 7, преобразователю 9 код-напряжение, выход которого подключен к управляющемувходу генератора 10 трехфазного напряжения, подключенного к линейному статору 1 и частотомеру 7, а входы блока управления 8 подключены к выходам .частотомера 7 и детектора 11,входкоторого подключен к выходу порогового блока 12; включенного между усили-телем 3 и первым Формирователем 4,Работает устройство следукщим образом.Протяженйый ферромагнетик 13, цвигаясь в градиентах магнитного полясоздаваемого линейным статоромх ф1, скачками перемагничивается по пре;дельной ветви петли гистерезиса соскоростью - =(Ч,-92), где Ч,дн с(нскорость движения поля в линейномстаторе 1, а Ч - скорость движенияферромагнетика 13. Возникающие прнэтом импульсы ЭДС усиливаются усилителем 3 и поступают на вход порогового блока 12, который срабатывает отимпульсов положительной полярности,превышающих некоторый порог.Рассмотрим режимы работы устройства, задаваемые. блоком управления.В режиме иэмерения скорости движения ферромагнетика 13 блок управления 8 выдает управляющие сигналы на .преобразователь 9 код-напряжение,частотомер 7 и первый формирователь4. Частотомер переключает на измеренйе частоты напряжения, поступающегос генератора .10 трехфазного напряжения, первый Формирователь 4, а напряжение с преобразователя 9 код-напря"жение управляет частотой генератора10 трехфазного напряжения. Скоростьдвижения поля в линейном статоре 1%Р = Ч., где й .- йекоторая постоян 1 ф.ная, характеризующаяконструктивныепараметры линейного статора 1;У - частота напряжения, поступающегов линейный статор с генератора 10 . трехфазного напряжения. Когда ско" рбстьдвижения поля в линейном,статоре 1 становится равной скорости движения ферромагнетика 13, он переста-. ет-перемагничиваться, и напряжение на выходе детектора 11 становится равным нулю. При этом блок управлейия переключает данное устройство в режим контроля коэрцитивной силы. Оно выДает управляющий сигнал на преобразователь 9 кбд-"напряжение, а частота генератора 10 трехфазного напряжения увеличивается,при этом на фиксированную величину.ьР, и Ферромагнетик 13 снова будет перемагничиваться со скоростью = ЙЬР , Частотомер 7 пере-ДНдНф с(х ключается -в"режим измерения временлы. Данное устройство позволяет также контролировать протяженные неподвижные Ферромагнитные образцы. формула изобретения 5а1. Устройство дпя измерения нара метров протяженных"Ферромагнитных,ма-, .териалов, содержащее намагничиважщий элемент, измерительную катушку, соеди-ц) ненную с усилителем, последовательно соединенные два Формирователя и дополнительную катушку, причем выход первого Формирователя соединен с часто/томером, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, устройство снабжено последовательно соединенными пороговым блоком, детектором, блоком управления, преобразователем код-напряжение и генератором трехФазного напряжения, выходы которого подключены к намагничивающему элементу и к второму входу частотомера, третий и четвертый входы которого соединены с вторым и третьим выходами блока управления, своим четвертым выходом псдключенного к первому входу первого Формирователя, второй вход которого связан сходом порогового блока своим вхоом подключенного к выходу усилителя,2, Устройство по п.1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что намагничивающий элемент выполнен в виде линейного статора.Источники,информации принятые во,внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 451970, кл. 6 01 К 33/12, 1974,2. Авторское свидетельство СССР 9 573783, кл. 6 01 К 33/12 1976.. "Хм магммй . э,д,-:;,кмА ц юЗаказ 3934/34 ЦНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, 7 ираж 1019 рственного комитета обретений и открыти Ж, Рауюская наб. Подписно 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Составитель Н.филиппова Г.Загребельная Техред М, ПеткоКорректор М. Демчик