Способ воспроизведения импульсных магнитных полей

 

Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к метрологическому обеспечению магнитных измерений, и может быть использовано для создания образцовых источников импульсных магнитных полей, например для создания дефектоскопов импульсного намагничивания при магнитопорошковом методе контроля изделий из ферромагнитных материалов. Целью изобретения является повышение точности воспроизведения заданной формы поля и расширение функциональных возможностей путем регулирования параметров создаваемых форм и магнитных полей. Устройство, реализующее способ, содержит источник 1 питания с внутренним сопротивлением 2, к которым подключены параллельно первый 3-1, второй 3-2 и т.д. до N-го 3 N-резонансные контуры, каждый из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора 4, резистора 5, индуктивности 6, анализатора 7 спектра и фазорегулирующей цепи 8. 2 ил.

А1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ социмистичесних

РЕСПУБЛИН (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОсудАРстВенный нОмитет пО изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4401313/24-21 (22) 31,03.88 (46) 30.08.90. Бюл, У 32 (71) Институт электросварки им. Е.О.Патона и Институт электродинамики АН УССР (72) Н.Ф,Терещенко, А.К.Кривасов, В.А.Троицкий, С.И,Кудрявцев и В.Ф.Терещенко (53) 621.3 17.44 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 148101, кл. Н 03 К 03/02, 1960, (54) СПОСОБ ВОСПРОИЗВЕДЕНИЯ ИМПУЛЬСных мАГнитных пОлей (57) Изобретение относится к магнитным измерениям, в частности к метрологическому обеспечению магнитных измерений, и может быть использовано для создания образцовых источников импульсных магнитных полей, на(51)5 С 01 R 35/00 Н 03 К 03/02

2 пример для создания дефектоскопов импульсного намагничивания при магнитопорошковом методе контроля изделий из ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повьнпение точности воспроизведения заданной формы поля и расширение функциональных возможностей путем регулирования параметров создаваемых форм и магнитных полей. Устройство, реализующее способ, содержит источник

1 питания с внутренним сопротивле.нием 2, к которым подключены парал» лельно первый 3-1, второй 3-2 и т.д. до N-го 3-N резонансные контуры, каждый из которых состоит иэ последовательно соединенных конденсатора

4, резистора 5, индуктивности 6, анаI лизатора 7 спектра и фазорегулирую- > щей цепи 8. 2 ил. 158922

Изобретение относится к магнитным измерениям, а именно к метрологическому обеспечению магнитных измере.ний, и может быть использовано для создания образцовых источников импульсных магнитных полей (ИИП), в частности для создания дефектоскопав импульсного намагничивания при маг/ нитопорошковом методе контроля изделий из ферромагнитных материалов.

Целью изобретения является повыше-! ние. точности воспроизведения задан ной формы поля и расширение функциональных возможностей путем регули- 15 рования параметров создаваемых форм и магнитных полей, На фиг.1 изображены эпюры гармонических сигналов тока и магнитной индукции, возникающих при воспро- 2() изведении прямоугольного магнитного, паля1 на фиг,2 — функциональная схе. ма устройства, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит (фиг.2) ис- 25 точник 1 питания с внутренним сопротивлением 2, к которым параллельна подключены первый 3-1, второй 3-2 и т.д. до N-ro 3-М резонансные кон— туры, каждый иэ. которых состоит из последовательно соединенных конденсатора 4, резистора 5, индуктивности

6, анализатора 7 спектра и фаэорегулирующей цепи 8.

Способ реализуют следующим образом.

При подаче гармонического тока от источника .1 питания через резистор 2 в нагрузку гармонические составляющие тока протекают па соответствующим резонансным контурам 3: первая гармоника i (с) — ко контуру С1К11,1, 1 вторая гармоника i (t) — па контуру

C2R2L2, ..., n-я гармоника „() по контуру CNRNLN, так как данные контуры обладают минимальным сопротивлением для соответствующих гармоник тока.

Для устранения параэитных фазовых сдвигов в каждом контуре их измеряют с помощью анализатора 7 спектра, сравнивают с требуемыми фазовыми углами и регулируют с помощью фаэорегулирующих цепей 8-1,...,8-N pp получения требуемых фазовых углов н каждом контуре. (При воспроизведении требуемой формы ИИП в момент подачи тока питания ат источника 1 н резонансные конB(t) =I(t) К где I(t} = i,(t)+i (t)+...+i „()

K нп — постоянная па магнитной индукции всей нагрузки (абраэцанай меры),состоящей иэ резонансных контуров.

Расширение функциональных возможностей достигается с помощью регулирования фазовых сдвигов в различных контурах, причем, изменяя углы фазовых сдвигов относительно первой гармоники, можно получить черезвычайна разнообразные формы результирующего И11П на том же оборудовании без замены резонансных контуров.

Рассмотрим пример воспроизведения трапециевидного ИМП. Иагнитная индукция результирующего поля

Б (t) = )sine! sin((dt+ ()+

4B„(t) g fi (1

+- — sin Зо(9.

t — sin 5а(25

sin(3cut+ P )+... +

3 э Ы (5ус+ fg } t .. Д, где о(— аппраксимированный угол наклона боковых сторон трапеции

В „(й) — максимальное значение магниткой индукции (у ((р - углы фазовых сднигов.

3 5

При подаче гармонического гoêà с источника

1(t) = (вinМ в!лО3 t

4Х (t)

a Ð

6 ф

Ю туры 3, настроенные н точном саатнетстнии на определенные гармоники тока, для устранения паразитных фазовых сдвигов из-эа недостаточной добротности контуров и теплового нагрева конденсатора 4, резистора 5 и инпуктивности 6 каждого контура, взаимовлияния контуров 3, измеряют, сравнивают друг по отношению к другу и подстраивают в каждом контуре C1RiL1, C2R2L2,..., CNRNLN до момента совпадения воспроизводимой формы В (С) с требуемой. Подстройку фазовых сдви" гов ведут до тех пор, пока не будут достигнуты минимальные искажения воспроизводимой формы от идеальной. Контроль эа точностью воспроизведения требуемой формы ведут или по действующим значениям суммарного тока Z(t), или по значению результирующей магнитной индукции B(t), которая является функцией протекаемаго тока:

+ — s in 3Ы s in 3 tu t+... +

+ — sin 5d sin 5wt + ...)

25 возникает результирующее магнитное поле, индукция которого

1589226

6 биваются исключения косинусных составляющих, что обеспечивает значительное повышение точности, примерно

5 на порядок, при учете фазовых сдвигов до 40 гармоники с целью воспроизведения требуемой формы ИМП.

B(t)=K X(t) — (sin4sinQt+

4В, (с) ея

+ )+- sin 3e(sin(3cut+ Ч )+... +

9

+ — sin 5o(sin(5(d t+ pP+... ) .1

5 (sinaI sin@It

4В (t) ю(Т

1

+ sinо(совыt sing + — (еin Зot.sin Зыtx

9 х сов +sin.ЗМсов 3vt sin p>j+

+ — (в п 5a(s1n 5(dt сов(+

25 f

+ sin 5a(cos 5@t sin +

Измеряя фазовые углы с помощью анализатора 7 спектра и регулируя с помощью фазорегулирующих цепей 8, до- бв®

Формула изобретения

Способ воспроизведения импульсных магнитных полей, основанный на сложении магнитных полей, полученных в результате протекания тока по резонансным контурам, образованным с помощью активных сопротивлений,емкостей и индуктивностей, настроенных на определенную гармонику тока, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности воспроизведения заданной формы поля и расширения функциональных возможностей, в каждом контуре измеряют фазовый сдвиг тока контура относительно первой гармоники и подстраивают фазу каждой гармоники тока до получения наименьших искажений заданной формы импульса магнитного поля.