Устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов

Союз Советских

Сециепистичесиих

Республик

ПИС

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<п>785817

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 558235 (22) Заявлено 15.01.79 (21) 2712606/18-21 (51)М, Кл.3

С 01 R 33/028 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный коиитет

СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 071280. Бюллетень №45

Дата опубликования описания 091230 (53) УДК 621 ° 317 ° . 44 (088. 8) (72) Авторы изобретения

С. А. Зубка Н. К. Трусов и Л. Н, Войцехович (71) Заявитель

Отдел физики неразрушающего контроля Академии наук

Белорусской ССР (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ

ХАРАКТЕРИСТИК ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области магнитометрии; в частности к испытанию и измерению магнитных характеристикк ферромагнитных материалов в стационарных магнитных полях, и может быть использовано для измерения намагниченности.

В основном авт.свид. 9 558235 описано устройство для измерения статических магнитных характеристик фер- 1О ромагнитных материалов, содержащее намагничивающую катушку и измерительную катушку, подключенную через синхронный детектор к входу регистратора, другой вход которого через намаг- 15 ничивающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего напряжения, связанный с вторым входом син- 20 хронного детектора, и механизм угловых колебаний, причем измерительная катушка выполнена в виде прямоугольной рамки, плоскость витков которой параллельна направлению намагничива- 25 ющего поля и оси механизма угловых колебаний, а большая сторона измерительной катушки, совпадающая с направлением намагничивающего поля, выбрана из условия A/Ü 10, где A -. 30 большая сторона измерительной катушки Ь -меньшая сторона измерительной к атушки ((1.

Однако это устройство имеет значительную погрешность измерений в сильных магнитных полях. Эта погрешность обусловлена тем, чтЬ в указанных магнитных полях вектор намагниченности не совпадает с продольной осью образца. В частности, при стремлении величины магнитного поля к бесконечности вектор намагниченности будет связан с магнитным полем и оставаться неподвижным. Практически, вышеприведенное явление в сильных магнитных полях при-, водит к тому, что с увеличением магнитного поля ЭДС в измерительной катушке устройства начинает уменьшаться, в то время как величина намагниченности возрастает, приближаясь к величине намагниченности насыщения.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

До .тигается это тем, что устройство для измерения статических магнитных характеристик ферромагнитных материалов, содержащее намагничивающую катушку и измерительную катушку, подключенную через синхронный детектор к входу регистратора, другой вход ко.785 817 торого через наматнич.":„.ающую катушку связан с выходом регулируемого источника постоянного тока, а также последовательно соединенные генератор управляющего напряжения, связанный с вторым входом синхронного детектора, )

И механизм угловых колебаний, причем измерительная катушка выполнена в виде прямоугольной рамки, плоскость витков которой параллельна. направлению намагничивающего поля и оси механизма

Угловых колебаний, а большая сторона t0 измерительной катушки, совпадающая с направлением намагничивающего поля, A выбрана из условия — ), 10, где А— большая cTopGHcl измерительной катушки, .Ь -меньшая сторона измерительной )5 катушки„ снабжено последовательно соединенными дополнительной измерительной катушкой и усилителем, выход которого соединен с одним из входом синхронного детектора, причем дополнительная измерительная катушка, плоскость витков которой параллельна плоскости витков измерительной катушки, расположена вблизи центральной части образца, а размер ее стороны вдоль продольной оси образца меньше 1/3 длины образца.

На фиг. 1 представлена Функциональная схема устройства, на фиг. 2 — принципиальная схема расположения иэмери- Щ тельной и дополнительнс . катушек, Устройство для измерений статических магнитных характеристик содержит намагничивающую катушку 1, механизм

2 угловых колебаний, регулируемый ис- З точник 3 постоянного тока, генератор

4 управляющего напряжения, синхронный детектор 5, измерительную катушку б, эталонный резистор 7, регистратор 8, например двухкоординатный самописец, ось 9, образец 10, дополнительную иэ- 4О мерительную катушку 11 и усилитель 12.

Намагничивающая катушка 1 эапитывается постоянным током от регулируемого источника 3 постоянного тока. Для этого выход регулируемого источника3 посчЯ тоянного тока соединен с намагничивающей катушкой 1, последовательно с которой включен эталонный резистор 7, с которого на вход Х регистратора 8 снимается падение напряжения, пропор- $0 циональное величине намагничивающего оля. На оси 9 механизма 2 угловых колебаний закреплен образец 10, ориентированный своей длинной осью вдоль направления намагничивающего поля и расположенный симметрично относительно больших сторон измерительной ка.тушки б и дополнительной измерительной катушки 11. Измерительная катушка б и дополнительная измерительная катушка 11 расположены вблизи образца,d0

10 так, что плоскость их витков параллельна плоскости, образованной осью колебаний и направлением намагничивающего поля. Ось 9 механизма 2 угловых колебаний расположена перпендику- 65 лярно направлению намагничивающего поля. Большая сторона измерительной катушки б совпадает с направлением намагничивающего поля и выбрана из условия ) 10, где А — большая, а

-меньшая стороны измерительной катушки. Большая сторона дополнительной катушки 11 меньше 1/3 длины образца.

Дополнительная измерительная катушка

11 расположена вблизи центральной части образца. Выход измерительной катушки б соединен с входом синхронного детектора 5, выход которого подсоединен к входу регистратора 8. Выход генератора 4 управляющего напряжения подсоединен к управляющему входу синхронного детектора 5 и механизму 2 угловых колебаний. Дополнительная измерительная катушка 11 подсоединена к входу усилителя 12, а выход усилителя 12 соединен с входом синхронного детектора 5.

Устройство работает следующим образом. На оси 9 механизма 2 угловых колебаний закрепляют испытуемый образец 10. Механизм 2 угловых колебаний приводится в действие от генератора 4 управляющего напряжения, при этом образец 10 совершает периодические угловые колебания с небольшой амплитудой (порядка 0,5 ). В результате этого в измерительной катушке б и дополнительной измерительной Yàтушке 11 индуктируются переменные

ЭДС. Напряжение с дополнительной катушки 11 после усиления усилителем 12 вычитается на входе синхронного детектора 5 из напряжения, поступающего с измерительной катушки б. Разность напряжений детектируется синхронным детектором 5 и подается на входУ регистратора 8, на вход которого подается напряжение,пропорцоиальное величине намагничивающего поля .

Благодаря описанному расположению и размерам дополнительной измерительной катушки 11 в ней индуктируется

ЭДС пропорциональная лишь углу отклонения вектора йамагниченности образца от его продольной оси. Эта ЭДС усиленная усилителем 12, компенсирует на входе синхронного детектора 5 составляющую ЭДС измерительной катушки 6,об —, условленную отклонением вектора намаг- . ниченности от прдольной оси образца .

Данное устройство позволяет существенно повысить точность измерений и производить исследования намагниченности в более широком диапазоне магнитных полей.

Формула изобретения

Устройство для измерения статических магнитных характеристик по авт. свид 9 558235, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, оно снабжено последовательно соединенными дополнительной измерительной катушкой и усилителем ,выход которого соединен с одним иэ

785017

Составитель С. Лунинская

Тех е H. Г аб Ко екто С. Ромак

Тираж 019 Подписное вНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра сная наб. . 4 5

Филиал ППП Патейт, r. Ужгород, .Ул. Проектная, входов синхронного детектора, причемт дополнительная измерительная катушка, плоскость витков которой параллельна плоскости витков измерительной катушки, расположена вблизи центральной части образца, а размер ее стороны вдоль продольной оси образца меньше

1/3 длины образца.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

М 558235, кл. G 01 Р 33/02, 1976.