Способ измерения релаксационной коэрцитивной силы ферромагнитных образцов

,очИ С-А НФ Союз Ссветскиз Социалистических ттеспублик(61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 260279 (21) 2730807/18-21с присоедииеиием заявки Нов(51)М. Кл. 6 01 В 33/12 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий(71) Заявитель Ижевский механический институт(54)СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ РЕЛАКСАЦИОННОЙ КОЭРЦИТИВНОЙ СИЛЫ ФЕРРОМАГНИТПЫХ ОБРАЗЦОВИзобретение относится к магнитным измерениям и может быть использовано в неразрушаищем контроле качества ферромагнитных материалов.Известен способ измерения релак сационной коэрцитивной силы, основанны 9 на использовании эффекта Баркгаузена и, ферромагнитных материалов. В известном способе оперируют числом скачков Баркгауэена,которые подсчиты вают при перемагничивании ферромагнитного образца по восходящей и нисходящей ветвям петли гистерезиса 11,Способ имеет малую точность, так как,во-первых, измерение проводится за один цикл перемагничивания,а число скачков Баркгаузена на нисходящей и восходящей ветвях петли гистереэиса имеет определенный разброс,и,во-вторых,скачки Баркгаузена накладываются. 29 ,друг на друга с большой интенсивностью их возникновения.Известен другой способ измерения релаксационной коэрцитивной силы, в котором ферромагнитный образец пе- .2 ремагничивают по предельной петле гистерезиса в режиме, при котором интенсивность скачков Баркгаузена посто "янна во: времени, измеряют время полного перемагничивания на восходящей 30,ветви петли гистерезиса,уменьшают напряженность поля в течение времени, равного половине петли полного ,перемагничивания, и измеряют ток в намагничивающей цепи, по которому судят о коэрцитивной силе Реманенца 2).Недостатки способа - наличие погрешности измерения, вызванной неповторяемостью эффекта Баркгауэена на нисходящей и восходящей ветвях петли гистерезиса, так как измерение проводится за один цикл измерения перемагничивающего поля, значительное вре+ мя измерения, вызванное необходимостью соблюдения сложного режима перемагничивания, при котором интенсивность скачков Баркгаузена постоянна во времени.Цель изобретения - повышение точности и быстродействия.Цель достигается тем, что в способе измерения релаксационной коэрцитивной силы ферромагнитных образцов, основанном на использовании эф" фекта Баркгаузена и включающем перемагничивание образца по предельной петле гистерезнса и регистрацию импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, перемагничивание образца производят циклически линейно изменяющимся маг,значение импульсов ЭДС от скачковБаркгаузена за период перемагничиванияи в каждом цикле перемагничиванияпо одной из ветвей петли гистерезисав интервале магнитных полей от максимального значения до значения магнит-"ного поля, при котором среднее зна-чение импульсов ЭДС от скачков Барк, гаузена уменьшится в четыре раза и повеличине которого определяют релакса-ционную коэрцитивную силу.Кроме того; перемагничивание образца производят магнитным полем, амплитуда которого удовлетворяет условию Н =в 1,5-2 Н , где Н - величина магнитногополя,прй котором заканчиваются скач,ки Баркгаузена, а скорость перемаг.ничиания образца удовлетворяет условию в , : 20-40 ьН, гдесН " интервалнмагйитных полей,в котором существуютскачки Баркгаузена.На фиг.1 изображен пример устройст.ва, реализующий предлагаемый способ;на Фиг,2 - зависимость результатовизмерения от амплитуды перемагничивающего поля; на фиг.З - зависимостьрезультатов измерения от скоростиперемагничивания; на фиг.4 иллюстрируется способ измерения релаксационной силы; на фиг.5 - временные диаграммы, поясняющие работу устройства.Испытуемый образец перемагничивают по петле гистереэиса (см. Фиг.4 а)магнитным полем (см. Фиг.4 б) . В интервале полей от Н до Н и от Н, доН 5 возникают скачки Баркгаузейа (см.. Фиг.4 в интервал сушествования импульсов ЭДС отдои отдо 1 ) .Спостоянной времени К.измеряютсреднее значение импульсов ЭДС отскачков Баркгаузена -0 =к е(МЙ 1(на Фиг,4 в обозначено цифроЪ 1) . Далее выделяют импульсы ЭДС в интерва; ле полей:отйдо НЗЪ, изменяя Н,добиваются того, чтобы 1) =Б (1 М 1==0 /4 (на фиг, 4 в 0 обозначенацифроь 2), Величина Н равна релаксационной коэрцитивной силе, В предложенном способе устанавливают определенное соотношение между амплитудой перемагничивающега по ля Н и величиной .поля, при котором заканчиваются скачки Баркгаувена Н. Вк как при Н,ЭНточностьизмерения релаксациойной коэрцитив"ной силы предельного цикла не увели-, чивается, а лишь возрастают энерго-,. затраты на перемагничивание и времяизмерения, то установлено соотношение,Нь 15-2 Н . Показания результатов попредложенйому способу (см.фиг.2)(кри"вая 1 в отн.ед,)и время измерений(кривая 2 в с)зависят от амплитуды перемагничивающего поля(сталь ЗОХГСА) . .Н релаксационная козрцитивная сила,Н (Нщ - релаксационная коэрцитивнаасйла как функция Н,. Скорость перемагничивания испытуемого образца выбирают численно равной20-40 значениям интервала полей существования скачков Баркгаузена, т,е выполняют соотношение ЙН/Ж=20-40 (Н -Н), Это позволяет при сохраненииточности сократится время измерения,Показания результатов измерения поспособу (см.фиг3)(кривая 1 в отн,ед),и время измерения (кривая 2 в с) зави- (О сят от скорости перемагничивающего поля (сталь ЗОХГСА при Н,=1,5 Н ), Погрешность измерения при ЙН/Ж 40 (Н-Н, обусловлена наличием помехи,наведенной полем перемагничивания ивозникающей на этапе регистрациискачков Баркгаузена.Устройство, реализующее предлагаемый способ, состоит из генератора 1 импульсов тока треугольной Формы, щ перемагничивающей обмотки 2 с резистором 3, измерительной обмотки 4,измерителя 5 среднего значения импульсов ЭДС от скачков Баркгаузена, дифФеренциатора б, порогового блока 7,ключа 8, схемы 9 совпадения, управляемого аналогового ключа 10, измерителя 11 постоянного напряжения.Устройство работает следующим образом.При циклическом перемагничивании 3 О испытуемого образца в измерительнойобмотке 4 индуцируются импульсы ЭДСот скачков Еаркгаузена, которые через ключ 8 поступают на измеритель5 среднего значения, где Формирует ся 1).Размыкая ключ 8, импульсы ЭДСпоступают на измеритель 5 среднегозначения через аналоговый управляемый ключ 10, функционирование которого поясняется временной диаграммой, 4 О Падение напряжения Ена резистор 3(см. Фиг,5 а) пропорцйонально току,протекающему в перемагничивающейобмотке, следовательно, и магнитному полю, воздействующему на образец.Падение напряжения Е подается на "5 дифференциатор б, прямоугольные им-.пульсы которого (см. Фиг,56) поступают на один вход схемы 9 совпадения.Падение напряжения Е подается такжена пороговый блок 7, порог срабаты вания которого задается напряжениемЕ (см. Фиг.5 а) . Выход порогового блока 7 (см.фиг.5 в) соединен со вторымвходом схемы 9 совпадения, Срабатыванйе аналогового ключа 10 происходит 5 при совпадении напряжений на выходахдифференциатора б и порогового блока.7 (см. Фиг,5 г) . Выбором Ез добиваютсятакого значения , что (1=4. Измеряя Е измерителем 11, определяютрелаксационную коэрцитивную силу,Скорость измерения и амплитуда перемагничивающего поля определяется .характером Ферромагнитного материала,иэ которого изготовлены образцы, и их, ,5 Формой, так как раэмагничивающий факдакт ачЗакаэ 8346/5 1019 фкомитета СССРи открытийРаушская наб.,Подписное НИИПИ Государственног по делам иэобретени 13035, Москва, Ж,4 фПатеитф, г.ужгород, ул.Проектная,ли оставитель Ф. ТарнопольскаяехредН,Ковалева КорректорИ. Куска