Патент ссср 192937

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 30.Ч111.1963 (№ 854357/26-10) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 02.111.1967. Бюллетень № 6

Дата опубликования описания 1бХ.19б7

Кл. 21е, 37/10

МПК 6 01г

УДК 621,317.4(088,8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

ФЕРРОМЕТР

В известных феррометрах для осциллографического измерения магнитных характеристик стержневых образцов магнитотвердых материалов на экране осциллографической трубки получают изображение петли гистерезиса потока намагниченности, и выходные калибраторы канала I градуируются в единицах потока намагниченности. Величина намагниченности в образце вычисляется оператором путем деления потока намагниченности на сечение образца, а индукция в образце вычисляется по величинам намагниченности в образце и напряженности поля, создаваемого намагничивающей системой феррометра. В известном феррометре с намагничивающей системой в виде трансформатора тока со вторичной обмоткой в форме однослойного эллипсоида вращения измерительное сопротивление включено в цепь первичной обмотки трансформатора тока, что вызывает погрешности, вносимые нелинейностью характеристи. ки трансформатора, которые могут быть снижены за счет увеличения сечения сердечника трансформатора, что утяжеляет и удорожает намагничивающую систему.

Предложенный феррометр повышает скорость и точность измерений и увеличивает коэффициент использования трансформатора намагничивающей системы путем введения в измерительный блок феррометра масштабноделительных звеньев и сумматора, выполняющих операции деления потока намагниченных в образце на сечение образца и вычисления индукции в образце по величинам нахта 5 пичепности в образце и напряженности намагничивающего поля. Кроме того, в цепь эллипсопдальпого соленоида включено безреактив«ое коакспальпое измерительное сопротивление, выполненное в виде мапгапиповой шай10 бы, впаянной в трубчатый электрод со сквозными радиальными пазамп, расположенными в шахматном порядке по его окружности.

Функциональная схема предложенного фсррометра представлена па чертеже.

15 Зллипсопдальный соленоид 1 включен во вторичную цепь трансформатора 2 тока, питаемого от регулируемого источника переменного тока. В эллипсоидальпом соленоиде 1 размещены измерительные катушки 8 и компен20 сационпые катушки 4, в которые вводятся испытуемый и эталонный образцы. Сигналы с обеих пар катушек 8 и 4 поступают на вход электронного переключателя 5 и далее следуют через фазокорректор 6, интегрирующпк

25 усилитель 7, делительное звено 8, сумматор 9 на вертикальный вход блока осциллографической трубки 10. Амплитуда выходного сигнала с сумматора 9 измеряется калибратором 11 (пнковым вольтметром), который с помощью

30 контактного переключателя 12 переключается

192937

U„

U„ = и

При R» = R,„; Ri сумматора 9 получим:

U, У =

= 1(i R.. на выходе

Ут = Кт ° S 4л1, U,==К» H

1 (и и

1 .ис на выход делительного звена 8 или сумматора 9.

В цепь соленоида 1 включено измерительное коаксиальное сопротивление 18, с потенциальных концов которого снимается сигнал, поступающий на вход фазокорректора 14 и далее следующий через линейный усилигель

15, масштабное звено 1б на горизонтальный вход блока осциллографической трубки (О и через контакт переключателя 12 на вход сумматора 9. Амплитуда выходного сигнала звена 1б измеряется калибратором 17 (пиковым вольтметром) .

Содержащиеся в каналах I u H масштабноделительные звенья и сумматор осуществляюг операции приведения сигналов в каналах к единому масштабу деления сигнала, пропорционального потоку намагничивания, на сечение измеряемого образца с целью получения на выходе звена 8 сигнала, выражающего намагниченно ть в образце, а также суммирования сигналов в каналах 1 и H для получения на выходе сумматора 9 сигнала, выража1ощего индукцию в измеряемом образце.

Параметры масштабно-делительных звеньев и сумматора выбираются на следующих основаниях: на выходе интегрирующего усилителя

7 канала I величина сигнала выражается в виде: где Кг — постоянный коэффициент, определяемый параметрами интегрирующего канала;

S — сечение образца;

1 — намагниченность в образце, Аналогично, на выходе линейного усилителя

15 канала H:

Деление сигнала 1 на сечение образца S осуществляется звеном 8, во входной цепи ко торого включен декадный магазин сопротивлений 18, благодаря чему эта операция может быть осуществлена при любом сечении образца, так как коэффициент передачи звена 8 выражается в виде: где R, -- сопротивление в цепи обратной связи операционного усилителя;

R, — сопротивление магазина сопротивлений.

Выходной сигнал сумматора 9 выражается в виде:

1 и

1-свих — Roc — + — i

Ю и где R — сопротивление обратной связи.

У 1 U„

U,„— + —" = — (Н+4-.()= в»х — 8 у

Для увеличения точности измерения намагничивающего поля в предложенном феррометре применено безреактивное коаксиальное co11pотивленHe, представляющее собой мангаHèновую шайбу (или диск), впаянную в электрод трубчатой формы со сквозными радиальными пазами, расположенными в шахматном порядке по его окружности. Благодаря такой конструкции положение точек присоединения токовых и потенциальных зажимов не влияет на точность измерения. Измерительное сопротивление рассчитано на токи порядка килоампер и аттестация его осуществляется с высокой точностью на постоянном токе, сохраняя свое значение в диапазоне звуковых частот, так как это сопротивление является безреактивным в весьма широких частотных пределах.

Предмет изобретения

1. Феррометр для осциллографического измерения магHHTHblx характеристик стержневых образцов магнитотвердых материалов, содержащий намагничивающую систему в виде трансформатора тока со вторичной обмоткой в форме однослойного эллипсоида вращения, измерительные и компенсационные катушки, измерительное активное сопротивление, интегрирующий и линейный усилительные каналы

I и Н, электронный переключатель в канале I, фазокорректоры, калибраторы и блок осциллографической трубки, отличающийся тем, что, с целью непосредственного отсчета величин намагниченности и индукции как по изображению на экране осциллографической трубки, так и по калибратору и повышения точности измерений, в каналы 1 и Н введены

Маещта6HO-ДЕЛИтЕЛШ1ЫЕ 313PIlbH H C) >1 IBTOD> выполняющие операции деления потока намагниченности в образце на сечение образца и вычисления индукции в образце по величинам намагниченности в образце и напряженности намагп11>1ивающсго поля.

2. Феррометр по п. 1, отличающийся тем, что, с целью увеличения коэффициента использования и упрощения трансформатора намагничивающей системы, в цепь эллипсоидального соленоида включено безреактивное коаксиальное измерительное сопротивление, выполненное в виде манганиновой шайбы; впаянной в трубчатый электрод со сквозными радиальными пазами, расположенными в шахматном порядке по его окружности, 192937

Составитель А. Ф. Смирнов

Техред А, A. Камышникова Корректоры: С. М. Белугина и А. М. Смак

Редактор Н. Коган

1ипография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1065!5 Тирагк 535 Полписно

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий прп Совете Министрсв СССР

Москва, Центр, пр. Сеоовз, д. 4