Способ дистанционного измерения изменения намагниченности насыщения ферроматериалов и устройство для его осуществления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 18,06, 80 (21)2940214/18-21 С 61 Н 33/12 с присоединением заявки М -Государственный комитет СССР по делам .изобретений(23) Приоритет Опубликовано 15. 09. 82 Бюллетень,йо 34 1 з) УДК 621 317 .44(088,8) Дата опубликования описания 15,09,82(72) Ав.торыизобретения Е.Н.Васев, А,С.Евсеев и В 71) Заявитель 4) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО ИЗМЕРЕНИЯ ИЗМЕНЕНИЯ НАМАГНИЧЕННОСТИ НАСЫЦЕНИЯ ФЕРРОМАТЕРИАЛОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ниоорамаг- аэЯэобретение относится к электроиэмерительной технике и может быть использовано при измерении изменения . намагниченности .насыщения ферроматериалов в процессе импульсного воздействия дестабилизирующих факторов.Известны способы, позволяющие с помощью вольтметра и амперметра измерять напряжение и силу тока для последующего расчета соответствующих значений индукции и напряженности поля 13.Однако вследствие инерционности схемы они не могут. быть .применены в условиях облучения короткими дестабилизирующими импульсами и, кроме того., с их помощью определяется только изменение индукции и напряженности магнитного поля.Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности является способ определения магнит-, ных характеристик материалов при импульсном намагничивании, основанный на том, что при подаче импульсов нап-. ряжения с генератора, соединенногб с намагничивающей обмоткой образца и активным резистором, с измерительной обмоткой, которая подключена к амплитудному вольтметру, снимается ЭДС, пропорциональная изменению инду ции( дВ), связанной как с изменением напряженности магнитного поля(ьН), так и с изменением намагниченности (ьм) 2).Однако в условиях импульсного облучения ферроматериала необходимо осуществлять одновременное и в то же время независимое измерение аН и ьМ, что данный способ не позволяет. Цель изобретения - расширениедиапазона измерений.Эта цель достигается тем, что согласно способу дистанционного измерения изменения намагниченности ферроматери- алов, заключающемся в создании электромагнитного поля н регистрации наведен- ной ЭДС,воздействуютэлектромагнитным полем с напряженностью, заведомо превышающей намагниченность насыще я образца, затем, воздействуют на нег импульсом радиации, в процессе кот рого регистрируют изменение элект о движущей, силы в измерительной и нничивающей обмотках, определяют р ность между ними с учетом коэффициента трансформации, а значение от" .носительного изменения намагниченнос ти насыщения вычисляют путем деленияэтой разности на.электродвижущую силув измерительной обмотке.Кроме того, устройство для осуществления способа дистанционного измерения намагниченности, содержащее источник постоянного тока.с подключен-. 5ной к нему намагниченной обмоткой иизмерительную линию, измерительную обмотку и осциллограф, снабжено двумядиФФеренциальными усилителями, подключенными.к осциллографу, допол Онительной измерительной линией, включенной в намагничивающую обмотку икомпенсирующим блоком, выполненным ввиде дополнительной намагничивающейи измерительной обмоток, каждая изоторых подключена к различным входамдифференциальных усилителей осциллографа,На фиг. 1 приведена структурная схема данного устройства, на фиг. 2,3кривая полной намагниченности насыщения до облучения и кривая сигнала сизмерительной обмотки образца в момент действия импульса излучения:Образец 1 произвольной формы изферроматериала (фиг.1) снабжен намагничивающей первой обмоткой 2, подключенной к первому источнику питайия3, с помощью первой измерительной линии 4. Первый источник питания 3 соединен с первым нагрузочным резистором 5 и первым входом первого дифференциального усилителя б осциллографа 7.К образцу 1 подключена также первая измерительная обмотка 8, соединенная.с первым входом второго.дифференциального усилителя 9 осциллографа 7 посредством второй измерительной линии 10. Для компенсации в момент импульса параэитных сигналов, 4 Онаводимых в первой и второй измерительных линиях 4.и 10, а также в обмотках 2 и 8, вторые входы первого ивторого дифференциальных усилителейб и 9 осциллографа 7 подключены каналогичной схеме, состоящейиз об-.разца 11 из немагнитного материала свторой измерительной и намагничивающей обмотками 12 и 13, второго источника питания 14 и второго нагрузочногф резистора 15, подключенных ктретьей и четвертой измерительнымлиниям 16 и 17.. Работает устройство следующимобразом.До начала имерений в процессе им 55пульса радиации с помощью ключа 18в первую намагничивающую обмотку 2подается с определенными интерваламивремени энакопеременное постоянноенапряжение от первого источнИКа пита ния 3,увеличивающееся до тех пор,пока амплитУда ЭДС (Оз) в первой измерительной обмотке 8, наблюдаемаяна экране осциллографа 7 не превзойдет ЭДС насыщения. При этом пло щадь под кривой ЭДС (0) будет соответствовать изменению намагниченности насыщения материала. Затем, при неизменном положении ключа 18 на образцы 1 и 11 воздействуют импульсом радиации, при этом один иэ лучей осциллографа 7 регистрируют ЭДС (БН), наводимую в первой намагничивающей обмотке 2 образца 1, связанную с изменением намагничивающего образец 1 напряжения, пропорционального ьН. На другом луче осциллографа 7 регистрируется ЭДС (цм), наводимая в первой измерительной обмотке 8 образца 1,связанная в большей степени с йМ и в меньшей степени с ьН.Сигнал компенсирующей части схемы, а именно - ЭДС во второй намагничивающей обмотке 12 образца 11 и третьей измерительной линии 17 и второй измерительной обмотке 13, и четвертой измерительной линии 16 являются ,сигналами, компенсирующими паразитные сигналы схемы измерения образца 1, спомощью первого и второго усилителей б и 9 осциллографа 7.После проведенных измерений производится определение площади под кривой ЭДС только от сигнала а М образца 1 по формулеЯР.) = З(Пм) - 8(Щ,),где Я(Бм) - площадь под кривой сигнала Ум с первой измерительной обмотки 8 в момент воздействия импульса радиации,"К - коэффициент трансформацииобмотками 2 и 8;Я(ИД - площадь под кривой сигнала Ун с намагничивающейобмотки 2, умноженная накоэффициент трансформацииК (фиг. 2 и 3)А затем, рассчитывая относительное изменение намагниченности насыщения по Формулегде Я(о.М) в . площадь под сигналомУМ, получЕнная путемрасчета по формуле (1),Я(05) - площадь под кривой сигнала Пэ первой измерительной обмотке 8,измеренного до воздействия импульса.Таким образом, реализация способа измерения с помощью данного устройства позволяет производить дистанционное измерение изменения намагниченности насыщения(аМ ) ферроматериалов в момент воздействия импульсного ионизирующего излучения по ЭДС, наводимой в измерительной обмотке образца и регистрируемой на экране осциллографа.Использование данного способа дистанционного измерения изменения намагниченности ферроматериалов с помощью устройства по сравнению с существующими способами измерения обеспечивает возможность дистанцион ного проведения измерений намагниченности насыщения ферроматериалов в момент воздействия ионизирующего излучения различной интенсивности и длительности г использованием сущест вующей стандартной аппаратуры,что упрощает проведение экспериментов и позволяет одновременно проводить исследование большого количества образцов без существенных затрат по 5 времени и трудоемкости,Формула изобретения201. Способ дистанционного измерения изменения намагниченности насыщения ферроматериалов, заключающийся в создании. электромагнитного поля и регистрации наведенной ЭДС, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона измерений, воздействуют электромагнитным полем с напряженностью, заведомо превышающей намагниченность насыщения.образца,ф30 затем .воздействуют на него импульсом радиации, в процессе которого регистрируют изменение ЭДС в измери 7 ельной и намагниЧивающей обмотках,определяют разность ЭДС с учетом коэффициента трансформации, а значениеотносительного изменения намагничен"ности насыщения вычисляют путем целения этой разности на ЭДС в измерительной .обмотке.2Устройство для осуществленияспособа по п.1, содержащее источникпостоянного тока с подключенной кнему намагничивающей обмоткой и изме"рительную линию, измерительную обмотку и осциллограф, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что оно снабжено двумядиФференциальными усилителями, подклю,ченными к осциллографу, дополнительной измерительной линией, включеннойв намагничивающую обмотку, и компенсирующим блоком, выполненным в:видедополнительных намагничивающей иизмерительной обмоток, каждая изкоторых подключена к различным входам .дифференциальных усилителей осциллографа.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Дьяченко Х.П., Зорина Д.И.,Новицкого П.В, и др. Электрическиеизмерения. М., фВысшая школа", 1972,Д 20,23,с, 408),2. БайвЕ.Ф., Фоменко Л.А., Цымбалюк В,С. Индукционные элементы с ферромагнитными сердечниками. М "Советское радио", 1967 , с. 318.958993 4 (се Составитель Г.ЗмиевскаяРедактор Л;Авраменко Техред Л.Пекарь Корректор В.БутяиВ Заказ 70 113035 нлиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 1 ИИПИ Го по дел Гираж,. 717 ударственного м изобретенийва, Ж, Рауш ееПодписноемитета СССРоткрытийая наб.,д.4/5