Способ измерения напряженности внутреннего размагничивающего поля ферромагнитного образца

(71) Заявитель Отдел физики нераэрушацщего контроля АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ВНУТРЕННЕГОРАЗМАГНИЧИВЮОЩЕГО ПОЛЯ ФЕРРОМАГНИТНОГООБРАЗЦА Изобретение относится к магнит. ным измерениям и может применяться при измерениях магнитных характеристик ферромагнитных образцов,при неразрушающем контроле ферромагнитных изделий,Известен способ измерения напряженности раэмагничивающего поля в верхнем слое ферромагнитного образца путем измерения тангенциальной составляющей напряженности магнит 10 ного поля у его поверхности при помощи сбрасываемых катушек, датчиков Холла, ферроэондов 1).Недостатком данного способа изме 13 рений является недостаточная. точностьНаиболее близким к предлагаемому является способ, заключающийся в том, что контролируемый образец намагничивает переменным кйазистатическим магнитным полем, у его поверхности располагают. плоскую измерительную катушку и по величине сигнала, получаемого с этой катушки, судят о значении раэмагничивающего поля в образце 21.Однако данный способ имеет недостаточную точность измерений. Это обу" словлено тем, что при измерениях используется явление непрерывности тангенциальной составляющей напряженности размагничивающего поля на поверхности ферромагнетика. Однако вследствие того, что измерительная катушка имеет некоторые геометрические размеры (не является бесконечно малой), производится измерение напряженноси на некотором расстоянии ат поверхности образца, а так как при удалении от поверхности величина напряженности размагничивающего поля существенно изменяется, то это приводит к снижению точности измерений.Цель изобретения - повышение точности измерений.Поставленная цель достигается тем, что в данном способе, основанном наперемагничивании образца переменным магнитным полем, предварительно измеряют коэрцитивную силу образца, рд-. новременно подмагничивают образец постоянным магнитным полем, напряженность постоянного магнитного поля увеличивают до магнитного насыщения образца, затем уменьшают напряженность постоянного магнитного поля, выделяют из общего сигнала третью 1 гармонику, фиксируют величину напряженности подмагничивакпцего поля при максимальной амплитуде третьей гармоники и по сумме величин .этой напряженности и коэрцитивной силы с судят овеличине. напряженности внутреннего размагничивающего поля.На фиг,1 показаны частные циклы перемагничивания; на фиг.2 приведена зависимость амплитуды третьей гармоники от напряженности подмагничиваю щего поля, где кривая 1 показывает изменение величины третьей гармоники при увеличении напряженности подмаг. ннчивающего поля от нулевой до максимальной величины Нпкпп, а кривая 2 - при уменьшении подмагпичивающе" го поля от Н 1 одо нуля; на фиг.3 данодин иэ вариантов устройства, реализующего способ.Устройство ( фиг3 ) содержит генератор 3 синусоидального тока, ре" гулируемый источник 4 постоянного тока, катушку 5 возбуждения переменного магнитного поля, катушку подмагничивания 6, измерительную . катушку 7, контролируемый образец 8, полосовой фильтр 9 для выделения третьей гармоники, вольтметр 10.Способ осуществляется следующимобразом.Переменное синусоидальное полевозбуждения перемагничивает верхнйй слой ферромагнетика, в который оно проникает, по начальному симметрич" ному циклу перемагничивания 1 (фиг Из общего выходного сигнала измери.тельной катушки 7 выделяется третья гармоника и при помощи вольтметра10 ( фиг.3) измеряется ее амплитуда (точка 11, фиг.2). Затеи подмагничивакпцее поле плавно увеличивается,при этом перемагничивание верхнего слоя образца осуществляется последовательно по частным циклам 2,3 (п), л (фиг.1), кривая 1 (фиг.2) показывает характер изменения при этом амплитуды третьей гармоники, который наблюдается у большинства ферромагнитных материалов. Последостижения максимального значенияподмагничивающее поле уменьшается,при этом перемагничивание верхнего5 слоя образца происходит по частнымциклам (и), (и)При этомтретья гармоника возрастает и принекоторой напряженности убывающегоподмагничивающего поля Но достигает1 О максимальной величины (фиг.2) . Этоозначает, что при данной напряженности подмагиичивающепо поля перемагничивание верхнего слоя образца 8, вкоторый проникает поле возбуждения.15 происходит по частному циклу 1(фиг,1), форма которого наиболееблизка к форме начального цикла 1(фиг,1). В физической основе данногопроцесса лежит явление упреждения пе 20 ремагничивания верхних слоев ферромагнитных образцов под действиемнеоднородного внутреннего размагничивающего поля.Таким образом, при напряженности25 убывакпцего подмагничивающего поляНо верхний слой образца 8 достигает. раэмагниченного состояния, Для этогонеобходимо, чтобы внутреннее размагничивающее поле преодолело действие50 направленного навстречу ему внешнегомагнитного поля, имеющего напряженность Но, а также действие внутреннего задерживающего поля ферромагнетика, т.е, коэрцитивной силы. Исходяиэ этого, напряженность внутреннего35раэмагничивающего поля, действующегов верхнем слое ферромагнитного образца, можно определить по формулеНраьц = (Но + Нс). где Нс коэрцнтивная сила материала образца.Таким образом, при данном способеизмерений фиксируется момент достижения размагниченного состояния непосредственно верхним слоем образца45и. затеи, зная напряженность внешнегомагнитного поля и коэрцитивную силуматериала образца, определяется ве"личина напряженности размагничивающего поля, действующего непосред-.ственно в верхнем слое образца, чтоповышает точность измерений,формула изобретенияСпособ, измерения напряженностивнутреннего размагничивающего поляферромагнитного образца, заключающийся в перемагничивании образцапеременным магнитным полем,о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповьппения точности измерений, йредварительно измеряют коэрцитивную силуобразца, одновременно подмагничиваютобразец постоянным магнитным полем,йайряженность постоянного магнитногополя увеличивают да магнитного насыщения образца, затем уменьшают на-.пряженность постоянного магнитногополя, выделяют из общего сигналатретью гармонику, фиксируют величину напряженности подмагничивающегополя при максимальной амплитуде третьей гармоники и по сумме величинэтой напряженности и коэрцитивной силы судят о величине напряженностивнутреннего размагиичивающего поля.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Андриевский Е.А. Измерениехарактеристик материапа в разомкнутой магнитной цепи.-"Контрольно-измерительная техника", вып.2, Львов,1972.2. Бурцев Г.А. Исследование гистерезиса раэмагничивающего ноля ферромагнитных пластин. в . 1 Дефектоскопия"1970, У 1, с, 57.894624,. фи Составитель Е.Данилинаактор Е.Папп Техред М,Тепер Корректор М,Ко Ти 4 н Филиал ППП "Патент", г. Уагород, ул. Проектная, 4 1482/74ВНИИПИ Гпо113035, М ударс елам сква,У 35 По енного комите обретений и о -35, Раущская дписное та СССР ткрмтий