Способ определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов и устройство для его реализации

ОПИСАНИЕНИя оц 896585К АВТОРСКОМУ СВИ ИВПЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(5 т)М. КЛЗ 6 01 В 33/12 Государствеииый комитет СССР по делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Г.С. Корзунин, И.П. Уварова, В.К. Чистякови .Ф. Римшев Институт физики металлов Уральского научного центра АН СССР(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СТЕПЕНИ СОВЕРШЕНСТВАКРИСТАЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ТЕКСТУРЫ В ОТДЕЛЬНЫХУЧАСТКАХ ЦЕЛЫХ ЛИСТОВ МАГНИТНЫХ ЮТЕРИАЛОВИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Изобретение относится к определению физических параметров материалов электромагнитными методами и может быть использовано в электротехнической и металлургической промышленности.Известен способ для определения степени совершенства кристаллографической текстуры на целых листах ферромагнитных материалов, заключающийся в измерении тангенциальной компоненты поля рассеяния, обусловленно" го нормальной к намагничивающему полю составляющей вектора намагниченности, перемагничиваемого вращающимся полем участка металла.Известно также устройство для осуществления этого способа, содержащее намагничивающие магнитопроводы, измерительныекатушки и измерительный блок. 1).Недостатком этого способа и устройства является сложность их осуществления, обусловленная тем, что для выделения амплитуд гармоник на кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимо иметь эту кривую непрерывную во времени. Для этого приходится участок исследуемого металла пе" ремагничивать вращающимся полем путем вращения над ним постоянных магнитов или электромагнитов сложнойконФигурации.Цель изобретения - упрощение процесса выделения на кривой анизотропии амплитуд четных гармоник.Укаэанная цель достигается тем,что в способе определения степенисовершенства кристаллографическойтекстуры в отдельных участках целыхлистов магнитных материалов, основанном на измерении и обработке сиг"налов с приставных индуктивных дат чиков, перемагничивают исследуемыйучасток металла под углом 9 к направлению проката, равным углу максимального значения второй гармоники, из"меряют величину нормальной составля ющей вектора намагниченности Э,равную при этом угле амплитуде второй гармоники, затем перемагничивают материал под углом У/2 и, вычитая из измеренного при этом углезначения Э амплитуду второй гармопники, помноженную накоэффициент,равный з 1 п Ч/з 1 п 2 М, получают значение амплитуды четвертой гармоники.В реализующее способ устройство, 30 содержащее .намагничивающие магннто 89 б 585проводы, измерительные катушки и измерительный блок, введены регистратор амплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напряжения и регистратор амплитуды четвертой гармоники; измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники и выходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делитель напряжения, а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники.Кроме того, в устройстве намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с намагничивающими обмотками, первый из которых расположен под углом Л/4, второй - под углом У /8 к направлению прокатки исследуемого участка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикулярны линии, соединяющей центры полюсов.На Фиг. 1 изображены; 1 - кривая 3(Ч) зависимости нормальной составляющей 3 вектора намагниченности от угламежду направлением прокатки И направлением внешнего магнитного поля для анизотропной электротехнической стали с ребровой текстурой 2 - вторая гармоника кривой Э(ф 3- четвертая гармоника кривой Э (Ч); на Фиг. 2 - функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.Устройство содержит исследуемый лист 4 стали, магнитопроводы 5 и б, измерительные катушки 7 и 8 магнитопроводов, регистратор 9 амплитуды второй гармоники, делитель 10 напряжения, регистратор 11 амплитуды четвертой гармоникиЭкспериментально измеренная кривая 1 характеризует тип и совершенство кристаллографической текстуры, и каждая точка на ней соответствует величине нормальной составляющей вектора намагниченности, измеренной при перемагничивании материала под углом расположения этой точки Ч меж-, ду направлением легкого намагничивания 1 ООЦ (направление прокатки). и направлением внешнего магнитного поля. В то же время каждая точка на кривой 1 является суммой величин второй и четвертой гармоник. Последу" ющие в ряду гармоники (шестая и восьмая) на порядок меньше первых двух, поэтому их можно при рассмотрении способа не учитывать.Как видно на фиг. 1, при угле Ч= - величина четвертой гармоникиУ4равна нулю, а величина второй гармоники максимальна. Поэтому, измерив значение Э под углом - к направлеЛ:4нию прокатки, мы получаем амплитудувторой гармоники. Максимальное значение четвертой гармоники наблюдаемУпод Углом 8 . Измеряемое значение Угпри этом угле складывается из амплитуды четвертой гармоники А и амнли(.туды второй гармоники А, умноженнойна величину з 1 п М/з 1 п 2 Ч ( Ю- значение угла, при котором максимальнаявторая гармоника) . Отсюда следует,Б 1 пУчто А,:Э-. А ., т.е. вычитаяз 1 приз измеренного под углом - значениями8 15 опре)деленную ранее амплитуду А,помноженную на коэффициент з 1 пЧ/з 1 п 2 Ч,получаем значение амплитуды четвертой гармоники. Имея амплитуды гармоник, производят расчет текстуры по 20 известным формулам.1 Способ может быть осуществлен устройством, которое содержит два П-образных магнитопровода 5 и б с намагрр ничивающимй обмотками, расположенны 3 Тми под углом - друг к другу. При ус"8тановке на исследуемый материал (например, на холоднокатную анизотропную электротехническую сталь с текстурой (110)(001) первый магнитопровод 5 устанавливается под углом3 Г4к направлению прокатки. Измерительные катушки 7 и 8 закреплены посредине между полюсами магнитопроводав плоскости полюсов и осями, перпендикулярно силовым линиям поля. К измерительной катушке 7 включен регист"ратор 9 амплитуды второй гармоники и 40 делитель 10 напряжения, который соединен с регистратором 11 амплитудычетвертой гармоники А 4, Измерительная катушка 8 включена на регистратор 11.45Устройство работает следующимобразом.При указанной установке магнитопроводов на исследуемый участок листа и включении намагничивающих обмоток в катушке 7 наводится сигнал,пропорциональный значению Э кривой1 (фиг. 1) при угле Ч 7, т,е, значению А. В катушке 8 наводится сигнал, пропорциональный значению Э при 55 г У ХУгле 8, а именно Зь А 4+Аз 1 п 4/з 1 п 2,который подается в регистратор 11.Сигнал с катушки 7 регистрируется регистратором 9, параллельно умз 1 п +ножается на коэффициент 0,707=Уз 1 п2и подается на регистратор 11, в котором он вычитается из сигнала с у катушки 8.896585 25 Формула изобретения Разность сигналов, пропорциональна А, регистрируется регистратором 9.Использование предлагаемого способа значительно упрощает процесс выделения амплитуд гармоник из кривой анизотропии нормальной составляющей вектора намагниченности, необходимых при определении типа и степени совершенства кристаллографической текстуры. Его технико-экономическая эффективность обусловливается тем, что способ позволяет отказаться от применения дорогостоящих анализаторов гармоник и технически сложных устройств,для создания вращающегося магнитного поля.Реализующее способ устройство значительно проще по конструкции от известных. Отсутствие в нем механически вращающихся частей обеспечи.вает надежность и простоту в изго товлении. Трудоемкость изготовления по крайней мере в пять раз меньше, чем трудоемкость изготовления известных устройств. 1. Способ определения степени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов магнитных материалов путем измерения и обработки сигналов с приставных индуктивных датчиков, о.т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью упрощения процесса выделения из кривой анизотропии амплитуд четных гармоник, перемагничивают исследуемый участок металла под углом Ч к направлению проката, равным углу максимального значения второй гармоники, из меряют величину нормальной составляющей вектора намагниченности 3 равную при этом угле амплитудевторой 6гармоники, затем перемагничивают материал под углом. Ч /2 и, вычитая изизмеренного при этом угле значения 3амплитуду второй гармоники, умноженнуюна коэффициент, равный в 1 пМ/з 1 п 29получают значейие амплитуды четвертой гармоники.2. Устройство для определениястепени совершенства кристаллографической текстуры в отдельных участках целых листов материалов, содержащее намагничивающие магнитопроводы, измерительные катушки и измерительный блок. о т л и ч а ю щ е е с ятем, что в него введены регистраторамплитуды второй гармоники и последовательно соединенные делитель напряжения и регистратор амплитуды четвертой гармоники, измерительные обмотки включены дифференциально к регистратору амплитуды четвертой гармоники, при этом между регистратором амплитуды четвертой гармоники ивыходом измерительной катушки первого магнитопровода включен делительнапряжения, а параллельно ему включен регистратор амплитуды второй гармоники,. 3. Устройство по и. 2 о а л ич а ю щ е е с я тем, что намагничивающие магнитопроводы выполнены П-образными с намагничивающими обмотками, первый из которых расположенХ Упод углом - , второй - под углом -к направлению прокатки исследуемогоучастка металла, а измерительные обмотки закреплены между полюсами магнитопроводов так, что их оси расположены в плоскости полюсов и перпендикулярны линии, соединяющей центрыполюсов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 473134, кл, 6 01 В 33/12, 1973.896585 Составитель Б, ДанилинаТехред Е. Харитончик Корректор М. Шарсвщ едактор Н. Беэродная акаэ 11693 сное илиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проект б Тираж 718 ВНИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж-З 5, Раушска