Устройство для измерения характеристик магнитных материалов

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сеоэ СоветсиикСоциалистическиРеспублик оц 894628 6 ) Дополнительное к авт. свид-ву22)Заявлено 14.05.80 (2) 2923016/18-2 3/12 оединениеш заявки М дврстиыЯ кеитетСВСРдваи звбрвтеЯвткрвафЯ(23) П риорнте ликовно 3 уб 0,12.8 беддетень М 4 ата ояубликования оянсания 30. 12.81.А 1) Заявител Омский политехнический институт(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕ МАГНИТНЫХ МАХАРАКТЕРИСТИКИАЛОВ татовфункциизмеющий Изобретение относится к измерительной технике и может быть исполь" зовано при разработке аппаратуры для измерения магнитных характеристик слабомагнитных материалов в частности для измерения магнитной про" ницаемости иагнитоэлектрических изделий стержневого типа в полях промышленной частоты.Известны устройства для измерения магнитных характеристик материалов Принцип действия этих устройств основан на намагничивании образцов с помощью наиагничивающей обмотки, в которой устанавливают необходимый намагничивающий ток, соответствующий выбранному значению напряженности поля Н и фиксировании ЭДС, которая наводится в измерительной обмотке с последующей обработкой результатов измерения 11.В таком устройстве регистриру прибор фиксирует сигналы, пропорциональные измеряемым характеристикам,что требует либо дополнительной математической обработки резуль наблюдений, либо расширенияональных возможностей канала рення.0 аиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для определения динамической кривой намагничивания индукционным 10 методом. Данное устройство, содержащее регулировочное устройство намагничивающего тока, намагничнвающую обмотку, измерительные обмотки на" пряженности поля и индукции в образтэ це, переключатель измеряеиьж характеристик, индикатор средних значений ЭДС, и может быть использовано для определения кривой намагничивания в динамическом режиме и, в частности, для определения магнитной проницаемости стержневых образцов путем проведения операции деления значения маг нитной индукции на значение напря894628 О женцости при определенном тОке намагничивания 2 1.В техшке при проведении контрольчасто важнее знать не магнитную проницаемость образца в определенноммагнитном поле, а разность проницамости испытуемого образца и проницаемости какого-то эталонного образца. Определение этой разности с помощью укаэанного устройства возмож"но последовательным проведением измерения магнитной проницаемостииспытуемого и эталонного образцас последующим отысканием разностирезультатов измерений. Прн этомв случае необходимости например,ври приемо-сдаточном контроле, при1,онтроле на соответствие ТУ и т.д.)важно. иметь наглядную информациюоб абсолютном значении контролируе.мой величины при вполне определенных полях намагничиванияПроводитьодновременно указанные измеренияс помощью. данного устройства невозможно без дополнительных затрат времени на измерения и вычисления.Цель изобретения - расширениеФункциональных возможностей устройства,Поставленная цель достигаетсятем, что в устройстве для измеренияхарактеристик магнитных материалов,содержащем блок регулирования намагничивающего тока, соединенныйс намагницивающей . обмоткой, измерительную обмотку напряженности поляи индукции в образце, соединеннуючерез переключатель с индикаторомсредних значений ЭДС, в блок регулирования намагничивающего тока введен переключатель значений напряженности кратных между собой десяти,синхронно связанный с переключателеминцикатора, при этом измерительнаяобмотка индукции выполнена из четырех секций, две измерительные секциинз которых намотаны соответственнона испытуемый и эталонный образцын попарно встречно соединены с соответствующими двумя компенсационнымисекциями, параметры которых связанымежду собой следующими соотношениями:дй:6 %фф Ф й Н 44 НБ Ю: д,О А к кгде + Ф 4 Ф - количества витковизмерительной обмот 4кй индукций; напряженности и компенса-.ционной секции;фЪ к ,площади поперечногосечения измерительных обмоток индукциинапряженности икомпенсационной сек-.йции5, Ь - площади поперечногосечения образца ивоздушного зазорамежду образцом иизмерительной секцией;8 - частота тока намаг-.ничивания;йо - магнитная постоянная;Нп 1 - амплитудное, значениенапряженности полянамагничивания.На фиг.1 изображено устройство для измерения характеристик магнитных материалов, структурная схема; на Фиг.2 - схематичное расйоложение Мамагничивающей и измерительных обмоток относительно испытуемого и эталонного образцов.Устройство для измерения характеристик слабомагнитных материалов состоит из блока 1 регулирования тока намагничивания (фиг,1), обмотки 2 намагничивания, кассеты 3 для эталонного образцакассеты 4 для испытуемого образца, измерительной секции 5 эталонного образца, измерительной секции 6 испытуемого образца, компенсационной секции 7 магнитного потока через воздушный зазор между эталонным образцом и измерительной секцией на кассете 3 с этим образцом, компенсационной секции 8 потока через воздушный зазор между испытуемым образцом и секцией измерительной секции на кассете 4 с этим образцом, измерительной обмотки 9 напряженности поля, переключателя О измеряемых характеристик, индикатора 1 средних значений, переключателя 2 пределов единиц измерения индикатора, переключателя 13 значений напряженности поля, Переключатели 12 и 3 механически связаны и переключают соответствующие пределы напряженности и средних значений ЭДС одинаковой кратности.Обмотка 2 намагничивания выполнена в виде открытого соленоида без внеш4628 Ь Применение открытого соленоида в клч стМ намагпичивающей обмотки позволяет автоматизировать процесс подачи испытуемого образца в зону намагничивания. Автоматизация контрольных операций с последующей отбраковкой и подбором по величине магнитной проницаемости позволяет снизить затраты на изготовление магнитоэлектрических изделий, применяя при этом более дешевые ферромагнитные компоненты и не предъявляя жестких требований к технологии производства этих изделий. 40 4 30 Благодаря широким Функциональным возможностям и схемной простоте, устройство обладает высокой эксплуатационной и функциональной надежностью. 5 89ней магнитной цепи, поскольку действием размагничивающего поля образцов из слабомагнитного материала можно пренебречь и проводить измерениямагнитных характеристик при намагничивании в разомкнутой цепи.Все секции измерительных обмоток1 фиг,21 намотаны на кассеты одинакового размера, расположенные в центресоленоида симметрично его оси, причем секции 5 и 6 - на кассетах с образцами (эталонным и испытуемым),секции 7,8 и обмотка 9 - на кассетахбез образцов.Среднее значение ЭДС индукции Ер,.наведенное в обмотке с постоянной 5 Ч, (,помещенное в поле Нщ с частотойопределяется по следующей Формуле:Ср фо 1 и 1 3 ф (я)срцЭто значение пропорционально напряженности поля.В секции обмотки, намотанной наобразец с проницаемостьк и (в измерительной обмотке индукции в образце) наводится ЭДС, среднее значениекоторой,=41 йод Н, (б)СР 1В общем случае это значениепропорционально индукции в образце,при Н 1 т, = сооз 1 Еср шфПри выполнении условия 4%,0 И 1 в выражениях (2) и (3) Еср Еср =1 , т.е. в этом слУчае отсчет магнитной проницаемости образца проводится в вольтах.При всех значениях напряженности Нщ = Нй 1 10 Н 100 Н 1 п и магнитная проницаемостьМ = Еор Есррл 10, Ест /100 и т.д. Таким образом, синхронно переключая пределы напряженности в блоке 1 регулиро-., вания и пределы индикатора 11, отсчет можно проводить по одним и тем же значащим цифрам табло цифрового индикатора (или по одной н той же шкале стрелочного индикатора),При всех других значениях напряженности поля, отличных от Нй 1 10 Нт , 100 Нп 1 и т.д. (по индикато" ру 1, 10, 100 и т.д,) при положениях переключателя 14, 15 и 16 на индикаторе можно производить отсчет значений, пропорционапьный индукции в эталонном образце, индукции в испыту 3 11 13 30 33 30 33 емом образце и разности индукций в испытуемом образце и эталонном образце.При проведении измерений магнитной проницаемости в единицах выбранного предела индикатора необходимо скомпенсировать ЭДС в измерительных обмотках, обусловленную магнитным потоком через воздушный зазор между образцом и измерительной обмоткой. Так как измерение проводится при раз- личных значениях напряженностич ( Н = Нд 1 О Н, 100 Нп 1 и т,д,), то компенсацию этой ЭДС в устройстве предлагается компенсировать компен-.: сационными секциями 7 и 8 обмоток с постоянным 1 1 фк, ,у О Эти секции 7 и 8 включаются встречно и послЕдовательно с измерительными секциями 5 и 6 соответственно.Работает устройство следующим образом.Перед началом измерений устройство калибруется по напряженности по.-, ля намагничивания (переключатель 10 - в положение 17) и по магнитной проницаемости эталонного образца (переключатель 1 О - в положении 14) на всех пределах измерений. Ставя эталонный образец в кассету 4, а переключатель 10 - в положение 15, ка. - либруют аналогично канал испытуемого образца на всех пределах измерения, Затем испытуемый образец подается в кассету 4 и проводится .отсчет нужной характеристики в зависимости от положения переключателя 10 при 11 апряженностях поля, определенных Фпереключателем 13.аказ 11482/74 Тираж.135 По ВНИИ иал ППП ент 894628 Ужгород, ул,. Проек