Устройство для определения параметровмагнитотвердых материалов

Союз Советскнк Сфцналнстнческнк Республик(61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22) Заявлено 2 М 479 (21) 2759492/18-21 с присоединением заявки М(51)М, Кл. 6 01 В 33/14 Государственный комитет СССР во Аедаи изобретений и открытий(53) УДК б 21. 317,44(088.8)с Дата опубликования описания 3006.81(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ МАГНИТОТВЕРДЫХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к,электройной и измерительной технике и может быть применено для измерения параметров магнитотвердых материалов.Известно устройство контроля параметров магнитотвердых материалов - гистериограф постоянного тока, в. котором образец устанавливается между полюсами элекромагнита и с помощью управляемого источника питания создаатся перемагничивающее поле.Измерительная катушка, нанесенная йа образец, через интегратор подключена к у-входу двухкоординатного самописца, другой х-вход которого через усилитель связан с гальваномагнитным датчиком напряженности магнитного поля. Вход генератора нулевых состояний индукции подключен к гальваиомагнитному датчику фиксации нулевого состояния индукции, расположенному в полюсе электромагнита под образцом; вход генератора нулевых состояний напряженности магнитного поля подключен к гальваномагнитному датчику измерения напряженности магнитного поля, а выходы генератора подключены к соответствующим входам двух- координатного самописца. В момент раненства нулю размагничивающего поля в зазоре электромагнита, фиксируемого датчиком измерения напряженностимагнитного поля,.срабатывает генератор нулевого состояния напряженностимагнитного поля и выдается метка Н-О,В момент равенства нулю индукции вобразце, фиксируемой датчиком индук-ции, срабатывает генератор нулевогосостояния индукции и выдается меткаВ-О.Таким образом, на самописце фиксируется участок петли гистерезиса,соответствующий второму квадранту собозначением координатных осей, нали"1 чие которых позволяет определить ко"эрпитивную силу и остаточную индукцию 11,Недостатками известного устройстваявляются невозможность реализации2 О точности измерительных каналов В и Нпри определениии параметров ВгНсбНс , что находит отражение, например, в записи предельнойдопускаемойпогрешности измерения параметров25 Амся =Е+о, Ы(д -- Я%,мампри стандартной краткости номинальных значенийАмравной 3, преАиэм гщ дельная погрешность измерения соста 842663:грещности за счет нечеткой фиксацииоси Н (В-О) иэ-за динамической погрешности самописца при записи магнитотвердых ферритов с крутой кривой,размагничивания, например 3,1 БА с сР-, - 50, и литых магнитов, значительное время измерения (до 5 мин), свяпосле записи петли гистерезиса с пос- О ледующим усреднением найденных параметров во всех четырех квадрантах.Цель изобретения - повышение точности и производительности.Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее электромагнит с управляемым источником пиченную ко входу интегратора, гальваномагнитный датчик для измерения напряженности магнитного поля, подклюЧЕннйй ко входу измерительного усилителя, генератор нулевых состоянийиндукции и напряженности магнитногополя, введены блок сравнения состояний индукции и напряженности магнитйого поля, один из входов которогоподключен к выходу,интеграторадругой вход - к выходу измерительногоусилителя, подключенный к выходу блока сравнения аналого-цифровой преобразователь индикации значений коэрци 5 О Устройство содержит испытуемый об 65.вит + 2%; внесение дополнительной пованное с необходимостью граФического определения параметров В, Нсэ , Нсз тания, измерительную обмотку, подклютивной силы по намагниченности, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, реле, блок формирования команд, один иэ выходов которого подключен к реле через контакты которого подключена дополнительная интегрирующая емкость в ин.теграторе, аналого-цифровой преобразователь индикации значений остаточной индукции, первый вход которого Подключен ко второму выходу блока Формирования команд, а второй вход подключен к выходу интегратора, реле времени, вход которого подключен к ,выходу генератора нулевых состояний напряженности поля и ко входу блока формирования команд, контакты которого подключены параллельно к интегрирующей емкости, ко входу генераторанулевых состояний индукции и к выходу интегратора, а также подключенный к выходу упомянутого генератора аналого-цифровой преобразователь индикации коэрцитивной силы по индукции, измерительный вход которого подкгючен к выходу измерительного усилителя. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 - зависимость индукции от напряженности магнитного поля. раэец 1, электромагнит.2, управляе,мый источник 3 питания, измеритель ную обмотку 4 магнитной индукции,подключенную ко входу интегратора 5,35 4 О 45 гальваномагнитный датчик 6 напряженности магнитного поля, подключенный ко входу,измерительного усилителя 7, генератор 8 нулевых состояний напряженности маГнитного поля и генератор 9 индукции, блок 10 сравнения состояний индукции и напряженности магнитного поля, один иэ входов которого подключен к выходу интегратора 5,другой вход - к выходу измерительного усилителя 7, а выход блока 10 сравнения - ко входу синхронизации аналого"цифрового преобразователя 11 индикации значений Нс , причем его измерительный вход подключен к выходу измерительного усилителя , реле 12 времени, блок 13 формирования команд, один из выходов которого подключен к реле 14, через контакты 15 которого подключена дополнительная интегриру" ющая емкость в интеграторе 5, а второй выход - ко входу синхронизации аналого-цифрового преобразователя 16 индикации В , а измерительный вход аналого-цифрового преобразователя 16 подключен к выходу интегратора 5,причем выход генератора 8 нулевых состояний напряженности поля подключен ко входу блока 13 формирования команд и к реле 12 времени, контакты 17 которого подключены параллельно к интегрирующей емкости 18, вход генератора 9 нулевых состояний индукции подключен к выходу интегратора 5, а выход генератора 9 - ко входу синхронизации аналого-цифрового преобраэователя 19 индикации Н , причем измерительный вход аналого-цифрового преоб" раэователя 19 подключен к выходу измерительного усилителя 7.Устройство работает следующим образом,Образец 1 устанавливается между полюсами электромагнита 2 и с помощью управляемого источника 3 создается намагничивающее поле. При положительном значении магнитного поля, что соответствует 1 квадранту петли гистерезиса, срабатывает реле 12 времени и контактами 17 этого реле закорачивается емкость 18 интегратора 5, при этом напряжение на выходе интегратора равно нулю. В момент равенства нулю размагничивающего поля, соответствующего состоянию в остаточной индукции образца, реле 12 времени срабатывает и устанавливается в положение самоблокировки, а его контакты 17 размыкают емкость 18 интегратора 5, который с момента Н - О измеряет изменение индукции в образце 1 при перемагничивании образца во 11 и 111 кванцранте (Фиг.2) . В момент равенства нулю напряженности магнитного поля при переходе иэ 111 квадранта в 1 У напряжение на выходе интегратора 5 пропорционально удвоенному значению остаточной индукции, а магнитное состояние образца соответствует ос 842663таточной индукции со знаком минус,при этом генератор 8 запускает блок13 формирования команд, который вырабатывает импульс деления, н результате чего срабатывает реле 14 и контактами 15 на 2 млс подключает параллельно емкости 18 интегратора 5 идентичную ей емкость осуществляя точ-очное деление на 2 выходного напряжения интегратора 5, а задним фронтомимпульса деления осуществляется синхронизация аналого-цифрового преобразователя 16 индикации В- . С моментаделения пополам напряжения на выходеинтегратора 5 осуществляется точнаяпривязка величины магнитной индукцииобразца к выходному напряжению интегратора. В момент равенства нулю напряжения на выходе интегратора 5 генератор 9 вырабатывает импульс синхронизации Нсв , в момент равенства напряжений на выходе интегратора 5 и 20усилителя 7 (1 У квадрант, фиг.2) блок10 сравнения вырабатывает импульссинхронизации аналого-цифрового преобразователя 11 измерения и индикацииНсТаким образом, на цифровых таблофиксируются основные параметры петлигистерезиса В, Н , Н , С учетомкласса анапого-цифровых йреобраэователей погрешность измерения параметровможет быть записанаРВ: 1 1 + О, 5, (- 1 а,При стандартной кратности-3й мАнямпредельная погрешность измерения 35ФА составляет + 1,1.Предлагаемое устройство поэноляетповысить точность измерений параметров магнитотвердых материалов за счетточной привязки магнитного состояния 40испытуемого образца к выходным напряжениям измерительного интегратора иусилителя, за счет автоматическогоизмерения и цифровой индикации параметров на аналого-цифровых преобразователях с высокой разрешающей способностью, а также эа счет устранениядополнительной динамической погрешности самописца в момент фиксацииоси х (Н) при измерении литых магнитов и ферритов с крутой кривой раэмагничивания или им подобных, снизитьвремя измерения, так как отпадает необходимость графического определениягистерезиса, что важно в условиях производственного контроля параметров магнитов.Формула изобретенияУстройство для определения параметров магнитотвердых материалов, содержащее электромагнит с упранляемым источником питания, измерительную обмотку, подключенную йо входу интегратора, гальнаномагнитный датчик для измерения напряженности магнитного поля, подключенный ко входу измерительного усилителя, генератор нулевых состояний индукции и напряженности магнитного поля, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности и производительности, н устройство дополнительно введены блок сравнения состояний индукции и напряженности магнитного поля, один иэ входов которого подключен к выходу интегратора, другой вход - к выходу измерительного усилителя, подключенный к выходу блока сравнения аналогоцифровой преобразователь индикации значений коэрцитинной силы по намагниченности, вход которого подключен к выходу измерительного усилителя, реле, блок Формирования команд, один из выходов которого подключен к реле, через контакты которого подключена дополнительная интегрирующая емкость н интеграторе, аналого- цифровой преобразователь индикации значений оста- точной индукции, первый вход которого подключен ко второму выходу блока формирования команд,а второй вход подключен к выходу интегратора, реле времени, вход которого подключен к выходу генератора нулевых состояний напряженности поля и ко входу блока формирования команд, кочтакты которого подключены параллельно к интегрирующей емкости, кс входу генератора нулевых состояний индукции и к ныходу интегратора, также подключенный к выходу упомянутого генератора аналогоцифровой преобразователь индикации коэрцитинной силы по индукции, измерительный вход которого подключен к ,выходу измерительного усилителя.Источники информации,принятые во внимание прн экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 568918, кл. 6 01 В 33/14, 1977.тор М.Пца анто к Филиал ППП 90/53 Ти ВНИИПИ Госудпо делам З 13035 Моск тель Е. Данилина,.Маточка Хор аи 732 Подписноественного комитета СССРзобрвтений н открытийИ, Раушская наб., д. 4/5 тент, г. Уагород, ул. Проект