Способ измерения коэрцитивной силы реманенца ферромагнетиков

 

Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических характеристик ферромагнитных материалов, например для измерения коэрцитивной силы реманенца ферромагнетиков (ФМ). Цель изобретения - ускорение процесса измерений. Она достигается тем, что намагничивание ФМ осуществляют совокупностью переменного и увеличивающегося постоянного магнитных полей (ПМП), а в качестве текущего значения размагничивающего поля принимают разность амплитудного значения напряженности переменного и текущего значения ПМП. Увеличение значений напряженности ПМП осуществляют в виде малых приращений, следующих синхронно с частотой переменного поля. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU 14957 (5}) 4 С 01 R 33/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И (ЛНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4133345/24-21 (22) 14.10.86 (46) 23.07.89. Бюл. № 27 (71) Тюменский индустриальный институт им.Ленинского комсомола (72) С.А.Мусихин (53) 621.317.44(088.8) 1 (56) Стерхов. Г. В., Ермолаев В.Г., Гокунов Э.С.Контроль качества высокотемпературного отпуска изделий из сталей 30 ХГСА и 8ХФ в замкнутой цепи. — Дефектоскопия, 1984, ¹ 7, с.3-6. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭРЦИТИВНОЙ

СИЛЫ РЕМАНЕНЦА ФЕРРОМАГНЕТИКОВ (57) Изобретение может быть использовано для неразрушающего контроля

Изобретение относится к магнитным измерениям, и может быть использовано для неразрушающего контроля физико-механических характеристик ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является ускорение процесса измерений.

На фиг.l приведена блок-схема устройства, реализующего способ; на фиг.2 — временные диаграммы, поясняющие функционирование устройства; на фиг.3 — петли гистерезиса, поясняющие способ.

Устройство, реализующее способ измерения коэрцитивной силы реманенца ферромагнетиков, содержит триггер l запуска, генератор 2 синусоидального сигнала, ключ 3, усилитель

4 переменного тока, фильтр 5 заграж. физико-механических характеристик ферромагнитных материалов, например для измерения коэрцитивной силы реманенца ферромагнетиков (ФМ). Цель изобретения — ускорение процесса измерений. Она достигается тем, что намагничивание ФМ осуществляют совокупностью переменного и увеличивающегося постоянного магнитных полей (ПМП), а в качестве текущего значения размагничивающего поля принимают разность амплитудного значения напряженности переменного и текущего значения ПМП. Увеличение значений напряженности ПМП осуществляют в виде малых приращений, следующих синхронно с частотой переменного поля..

l з.п. ф-лы, 3 ил, дения постоянной составляющей (конденсатор), дроссель 6, усилитель 7 постоянного тока (УПТ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП) 8, счетчик 9, обмотку 10 намагничивания, эталонный резистор 11 для измерения намагничивающего поля, П-образный магнитопровод датчика 12, набранный иэ пластин электротехнической стали, датчик 13 индукции, измеритель 14 индукции, компаратор 15 нулевой индукции, одновнбраторы 16 и 17 соответственно положительной и отрицательной индукции, элемент ИЛИ 18, компаратор 19 нулевого поля, одновибраторы 20 и 21 соответственно положительного и отрицательного полей, второй элемент ИЛИ 22, элемент И 23, дифференциатор 24, компаратор 25 экс149573

3 тремумов поля, одновибраторы 26 и

27 соответственно максимального и минимального экстремумов, аналогоцифровой преобразователь (АЦП ) 28, блок 29 памяти, дифференцирующее звено 30, индикатор 31 измеряемой величины, контролируемый материал 32 (фиг.l).

Способ реализуется следующим обра- 10 зом.

Для начала измерения единичный импульс подается на вход триггера 1 запуска (RS-триггер), единичный уровень его выходного сигнала открыва- 15 ет ключ 3 и разрешает прохождение синусоидального сигнала с генератора

2 через усилитель 4 и фильтр 5 заграж- дения в катушку 10 намагничивания датчика 12. Коэффициент усиления уси- 20 лителя 4 выбран таким, что переменная составляющая намагничивающегося тока доводит магнитную цепь датчика

12 и контролируемого изделия 32 до насыщения, т.е. начальное перемагни- . 25 чивание материала осуществляется по предельной петле гистерезиса (фиг.3).

С эталонного резистора 11 снимается сигнал, пропорциональный намагничивающему току в катушке 10 датчика. 30

Единичный уровень выходного сигнала триггера 1 запуска осуществляет через дифференцирующее звено 30 очистку блока 29 памяти и декад счетчика

9, сбрасывая до нуля через ЦАП 8 эна- 35 чение выходного сигнала УПТ 7 ° Индук" ция в магнитной цепи измеряется с поI мощью датчика В индукции (датчик Холла, феррозонд и т.д.), полезный сигнал которого выделяется измерителем 14 40 индукции. Компаратор 15 нулевой индукции преобразует искаженный синусоидальный сигнал, пропорциональный велйчине индукции в материале, в прямоугольную форму. Одновибратор 16 45 положительной индукции выдает короткий импульс при переходе индукции через ноль из отрицательной области в положительную, одновибратор 17 отрицательной индукции наоборот — из положительной в отрицательную (фиг.2, сигнал Bo). Элемент ИЛИ 18 суммирует короткие импульсы одновибраторов

16 и 17 так, что на выходе элемента

18 получается последовательность коротких импульсов, соответствующих моментам времени, когда индукция равна нулю, Сигнал, пропорциональный величине результирующего намагничивающего поля, разделяется на три канала: первый — выделения нулевого значения результирующего поля, второй — .выделения экстремумов результирующего поля, третий — собственно измерения значения поля. В первом канале компаратор 19 нулевого поля с помощью одновибраторов положительного поля 20 и отрицательного поля 21, суммирующего элемента ИЛИ 22 позволяет получить гребенку импульсов, соответствующих моментам нулевого поля, аналогично выделению моментов нулевой индукции. Элемент И 23 позволяет выделить момент совпадения во времени нулевых значений поля и индукции. Второй канал через дифференциатор 24, компаратор 25 экстремумов, одновибраторы максимального экстремума 26 и минимального экстремума 27 выделяет моменты времени, когда результирующее поле проходит экстремальные значения ° Третий канал (канал измерения) с помощью быстродействующего АЦП 28 по команде одновибратора 27 минимального экстремума осуществляет измерение результирующего поля, по команде одновибратора

26 максимального экстремума обнуляет свои показания, а при появлении единичного сигнала с элемента И 23 (совпадение во времени нулевых значе- . ний поля и индукцин) переписывает выходной код АЦП 28 в блок 29 памяти.

Содержание памяти сразу передается.в индикатор 31, Кроме того, импульсы одновибратора 26 максимального поля учитываются счетчиком 9 и с помощью

«ЦАП 8 и УПТ 7 дискретно преобразуют" ся в заданную шагом дискретизации ве-, личину постоянного подмагничивающего тока. Таким образом линейно-дискретное возрастание подмагничивающего тока, а следовательно, и .поля синхронизируется моментом. максимального экстремума, т.е. каждый цикл перемагничивания проходит при одном значении тока подмагничивания. Дроссель

6 необходим для того, чтобы переменная составляющая поля не замыкалась через низкое выходное сопротивление

УПТ 7. Увеличение тока подмагничивания осуществляется до тех пор, пока нулевое значение индукции и резуль" тирующего поля не совпадут во времени. Появление единичного импульса на выходе элемента И 23 кроме сказанного воздействует на триггер 1 запуска, 5 14957 перебрасывая его в нулевое состояние, закрывая ключ 3, нулевым сигналом триггера 1 запуска осуществляется и обнуление счетных декад счетчика 9.

Результат измерения, характеризующий коэрцитивную силу реманенца,ферромагнетиков высвечивается индикатором до следующего измерения.

15

2. Способ по и.1, о т л и ч а ю— шийся тем, что увеличение значений напряженности постоянного магнитного поля осуществляют в виде ма2р лых приращений, следующих синхронно с частотой переменного поля, Фо рмула изобретения

Способ измерения коэрцитивной силы реманенца ферромагнетиков, заключающийся в его намагничивании по предельной петле гистереэиса и размагничивании до значения напряженности поля, после снятия которого вели чина возникающей остаточной индук ции ферромагнетика равна нулю, причем эа величину коэрцитивной силы ре30 6 маненца принимают соответствующее значение напряженности поля размагHH чивания, отличающийся тем, что, с целью ускорения процесса измерений, намагничивание ферромагнетика осуществляют совокупностью переменного и увеличивающегося постоянного магнитных полей, а в качестве текущего значения раэмагничивающего поля принимают разность амплитудного значения напряженности переменного и текущего значения постоянного магнитных полей. (Ф

Звг ав

Ф юмн» е ем4Ьюавиаг

c4kr

4WJ

Out.

Составитель M.Áóõàðîâ

Редактор С.Пекарь Техред Л.Олийнык Корректор Л.Патай

Заказ 4260/43 Тираж 713 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул, Гагарина, 101