Устройство для определения динамическоймагнитной проницаемости ha частномгистерезисном цикле

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВ ЛЬСТВУ(22) Заявлено 1307.79 (2) 2794106/18-21 (51) М Кл Союз Советских Социалистических Республикс присоединением заявки йо(23)Приоритет 0 01 В 33/12 Государственный комитет СССР ио лелам изобретений и открытийДатаопубликованияописания 070581 О.Г.Ширннян, Б.Б.Винокуров. и И.Г.ЛещенкосТомский ордена Октябрьской Революции н ордена .Трудового Красного Энамени политехническийинститут имени С.М. Кирова(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙМАГНИТНОЙ ПРОНИЦАЕМОСТИ НА ЧАСТНОМГИСТЕРЕЭИСНОМ ЦИКЛЕ Настоящее изобретение относитсяк магнитным измерениям, предназначено для определения динамическоймагнитной проницаемости в сложных переменных магнитных полях и может бытьиспользовано для нераэрушающего контроля, ферромагнитных материалов и изделий,Известно устройство для определе"ния магнитной проницаемости, содержащее два генератора звуковых частот,один из которых генерирует высокую,другой - низкую частоту, две катушки, располагаеюаае рядом с исследуемям образцом и сестоаяие из первич 1 эных обмоток, подключенных к обоимгенераторам, и вторичных обмоток,связанных иидуктивно с первычньми, дваполосовых фильтра, настроенных соответственно на частоты первого и 26второго генераторов, иа входы которых поступает напряжение с включенных навстречу друг другу вторичныхобмоток катушек, два фазовых детектоРа, на один из которых поступает 25усиленное напряжение с первого фильтра и повернутое по фазе напряжениес первого генератора, а на другойусиленное напряжение со второго фильтра и повернутое по фазе напряжение 30 со второго генератора, вычислитель" ное устройство, на которое поступает напряжение с Фазовых детекторов 1) .Это устройство не позволяет определить значение динамической магнитной проницаемости частного гистерезнсного цикла, когда кривая напряженности результирующего поля носит сложный характер для этого необходимо производить соответствующие рас" четыеИзвестно также устройство для.определения диФФеренциальной магнитной проницаемости ферромагнитных сердечников, содержащее намагничивающую и измерительную. обмотки, активное сопротивление, включенное последовательно с намагничивающей обмоткой и первичной обмоткой воздушного трансформатора, стробоскопическнми преобразователями, входы которьпс подсоединены соответственно к измерительной обмотке, к вторичной обмотке воздушного. трансформатора и к активному сопротивлению, генератор стробимпульсов, выходом подключенный к стробпреобразователям, блок деления напряжений, входы которого подсоединены к выходам стробпреобразователей, и блок индикации, вклю-.этом на второй вход суммирующего усилителя 5 в течение каждого периода низкочастотного напряжения один период высокочастотного сигнала (фиг,2 в).В результате сложения этих сигналов возбуждающее поле имеет вид,показанный на фиг.2 г. Фазовращатель 6, изменяя фазу низкочастотного сигнала относительно высокочастотного, позволяет получать частный гистере,эисный цикл в любой точке низкочастотной петли гистереэиса, а регулируемые входы суммирующего усилителя 5 дают воэможность получать различные соотношения намагничивающих полей - от нуля до их максимальных .15 значений.Измерительный канал, назначение которого заключается в определении ,значений дВ и д Н для частного цикла (фиг.З) и выполнении операции де ления АВ/ дН, состоит иэ двух стробоскопических преобразователей 15 и 17 для получения напряжений, пропорциональных соответственно мгновенным значениям индукциии В (фиг. 3) и двух стробоскопических преобразователей 16 и 18 для получения напряжений, пропорциональных соответственно мгновенным значениям напряженности Н и Н 2 (фиг.З). Для этого на сигнальные входы стробоскопнческих преобразователей 15 и 17 поступает напряжение, снимаемое с интегратора 14, подключенного своим входом к измерительной обмотке 4 и пропорциональное мгновенньм значениям индукции во времени. На сигнальные входы стробоскопических преобразователей 16 и 18 поступает напряжение, снимаемое с активного сопротивления 3 и пропорциональное мгновенным значениям 40 напряженности Н.Для измерения мгновенных значений напряженности Ни Н . и соответствующих им мгновенных значений индукции В 4 и В(моменты времени 1 и 1 45 на фиг. 3) на управляющие входы стробоскопических преобразователей 15, ).8 поступают стробимпульсы длитель" . ностью 10 мкС, вырабатываемые генераторами 11 и 12 стробимпульсов, 50 один из которых - генератор 11 в момент максимума результирующего поля, другой - генератор 12 - в момент его минимума (соответственно моментыи 1на фиг.З), Для исключения ложного срабатывания генераторов 11 и 12 стробимпульсов, при наличии других экстремальных точек кривой суммарного поля, их запуск осуществляется через ключ 13, работающий синхронно с ключем 8 и обес" 60 печивающий получение управляющих стробимпульсов только в течение времени формируемого частного гистереэисного цикла. Таким образом, на ,выходах стробоскопических преобра эователей 15,17,16 и 18, выполненных в виде устройств выборки и запоминания аналоговых сигналов, имеют место напряжения постоянного тока, пропорциональные соответственно В В и Н 4, НДифференциальный усилитель 19 осуществляет вычитание выходных сигналов стробоскопических преобразователей 15 и 17, а дифференциальный усилитель 20 - вычитание выходных сигналов преобразователей 16 и 18. Блок 21 деления напряжений осуществляет деление сигнала, снимаемого с дифференциального усилителя 19, пропорционального В, на выходной сигнал с дифференциального усилителя 20, пропорциональный дН, в результате которого его выходное напряжение пропорционально магнитной проницаемости на частном цикле Од=дВдН и отображается на цифровом индикаторе 22Формирование стробимпульсов в моменты, соответствующие экстремальным точкам суммарного намагничиваю- щего поля, может дать значительный выигрыш в точности по сравнению с тем случаем, если эти моменты времени соответствуют экстремальным точкам одного лишь высокочастотного поля. Особенно эта разница ощутима в границах наибольшей скорости изменения низкочастотного поля во времени.Предлагаемое устройство позволяет в цифровой форме получать непосредственное значение динамической магнитной проницаемости на любом частном цикле, который вписывается в низкочастотную петлю гистереэнса.формула изобретенияУстройство для определения динамической магнитной проницаемости на частном гистерезисном цикле, содержащее намагничивающую обмотку с последовательно включенным активным сопротивлением, измерительную обмотку, подключенную к интегратору, первый и второй стробоскопические преобразователи, управляющие входы которых подключены к.выходу генератора строб- импульсов, блок деления напряжений, к выходу которого подсоединен цифровой индикатор, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, оно снабжено генераторами низкой и высокой частот, формирователем импульсов, фаэовращателем, двумя ключами, суммирующим усилителем, первый вход которого подключен через фазовращатель к выходу генератора низкой частоты и ко входу формирователя импульсов, а второй через первый ключ - к генератору высокой частоты, связанному с генератором низкой частоты, а также вторьючгенератором стробимпульсов, третьими четвертым стробоскопическими преобразователями, управляющие входы которых подключены к выходу второго генератора стробимпульсов, первым ивторым дифФеренциальными усилителями, входы которых подсоединены соответственно к выходам первого и третьего, и второго и четвертого стробоскопических преобразователей, а выходы - к блоку деления напряжений,при этом сигнальные входы первогои третьего стробоскопических преобразователей подключены к выходу интегратора, а сигнальные входы второго и четвертого стробоскопическихпреобразователей подсоединены черезнамагничивающую обмотку к выходусуммирующего усилителя и через вто-рой ключ - ко входам генераторовстробимпульсов, а управляющие входыпервого и второго ключей связаны свыходом формирователя импульсов.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1, Патент Япония 9 52-6116,кл. 6 01 В 33/12, 1977,2, Авторское свидетельство СССРР 435494, кл, 6 01 й 33/12, 1974828141 Составитель Г.СеменоваТехред М. Коштура Корректор С. Шомак Редактор Б.федотов Заказ 5720/36 . Тираж 732 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патентф, г. ужгород, ул, Проектная, 4