SU1168879A1 - Устройство дл измерени статических магнитных параметров ферромагнитных материалов - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТ.НЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные блок управлени , генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий, прибор, одним из входов подключенный к второму выходу генератора тока, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности измерений и расширени  функциональных возможностей, в него дополнительно введены катушка пол , соединенна  параллельно с измерительной обмотко, последовательно соединенные первичный преобразователь, расположенный внутри катушки пол ,. и измерительный блок, последовательно соединенные усилитель и компенсационна  обмотка, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом выход измерительного блока соединен с входом дифференцирующего блока, с (Л входом усилител  и с вторым входом двухкоординатного регистрирующего прибора, а выход нуль-органа - с входом блока управлени , при этом катушка пол  и измерительна  обмотка выполнены сверхпровод щими. СК) 00 00

Description

11 Изобретение относитс  к магнитным измерени м и может быть использовано дл  измерени  статических магнитных параметров Ферромагнитных i материалов . Известно устройство дл  измерени  статических магнитных параметров фер ромагнитных материалов, содержащее генератор тока, подключенные к нему блок управлени  и намагничивающую обмотку испытуемого образца,измерител ную обмотку образца, интегратор.и двухкоординатный регистрирующий прибор. В данном устройстве магнитные параметры измер ютс  в квазистатическом режиме H магничивани , т.е. при непрерывном медленном изменении напр женности намагничивающего пол . При этом магнитньй поток образца измер етс  инте гратором путем непрерывного измерени  вольтсекундной площади ЭДС, индуцируемой в измерительной обмотке при перемагничивании образца 1 J. Однако дл  данного устройства характерны низкие точность и чувствительность измерений, обусловленные необходимостью длительного интегрировани  малых значений ЭДС. Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  измерени  статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержащее генератор тока 5подключенные к нему намагничивающую обмоткуобразца и блок управлени  измерительную обмотку образца, двухкоординатньм регистрирующий прибор II интегратор, выполненный в виде пре образовател  напр жени  в частоту и счетчика импульсов, Магнитные параметры измер ютс  путем намагничивани  испытуемого образца ступен ми магнитного пол  и измерени  приращений магнитного пото ка образца, соответствующих каждой ступени. Измерение приращений потока производ т с помощью преобразовани  ЭДС, индуктируемой в измерительной обмотке образца, в частоту и под счета числа импульсой в процессе Изменени  напр женности магнитного пол  ступени L2 J. Однако дл  известного устройства характерны низка  точность измерени  статических магнитных параметров и невозможность определени  параметров электропроводных образцов . 9 Цель изобретени  - повьшение точ ности измерений и расширение функциональных возможностей устройства. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройство дл  измерени  статических магнитных параметров ферромагнитных материалов, содержа-, щем последовательно соединенные блок управлени , генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий прибор, одним из входов подключенный к второму выходу генератора тока, дополнительно введены катушка пол , соединенна  параллельно с измерительной обмоткой, последовательно соединенные первичный преобразователь, расположенньй внутри катушки пол , и измерительный блок, последовательно соединенные усилитель и компенсационна  обмотка, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом выход измерительного блока соединен с входом дифференцирующего блока, с входом усилител  и с вторым входом двухкоординатного регистрирующего прибора, а выход нуль-органа - с входом блока управлени , при этом катушка пол  и измерительна  обмотка вьшолнены сверхпровод щими. На чертеже представлена блоксхема предлагаемого устройства. Устройство содержит генератор 1 тока, подключенные к нему блок 2, управлени  и намагничивающзто обмотку 3 испытуемого образца 4, двухкоординатный регистрирующий прибор 5, измерительную обмотку 6 образца 4, подключенную к ней катушку 7 пол , криостат 8, в котором размещены измерительна  обмотка 6 и катушка 7 пол , тесламетр 9, содержащий первичный преобразователь 10 и измерительньй блок 11, усилитель 12 и компенсационную обмЪтку 13 образца 4. Измерительна  обмотка 6 и катушка 7 пол  изготовлены из специального провода, например из сплава олова и ниоби . Измерительна  обмотка 6 выполнена в виде разъемного витка, охватывающего испытуемый образец 4, а в объем катушки 7 пол  помещаетс  первичный преобразователь 10 тесламетра 9, выход последнего подключен кодному из входов регистрирующего прибора 5 и через усилитель 12 к

компенсационной обмотке 13, а второй вход регистрирующего прибора 5-к измерительному выходу генератора 1 тока. Устройство также содержит последовательно соединенные дифференци рующий блок 14 и нуль-орган 15, выход которого подключен к входу блока 2 управлени , а вход дифференцирующего , блока 14 - к выкоду тесламетра 9.

Блок 2 управлени  вместе с генератором 1 Тока и намагничивающей обмоткой 3 представл ют собой намагничивающую систему (например,состо щую из задающего блока, управл емого генератора тока и намагничивающей обмотки).

Устройство работает следующим образом .

Измерительна  обмотка 6 образца 4 и катушка 7 пол  образуют контур, помещенный в криостат 8, заполненный жидким гелием. При пропускании тока от генератора 1 тока по намагничивающей обмотке 3 в ней создаетс  магнит ное поле, которое намагничивает испытуемый образец 4. Напр женность этого пол  однозначно определ етс  значением тока в намагничивающей обмотке 3. Характер изменений тока соответствует форме сигнала, поступающего на вход генератора 1 тока с блока 2 управлени . При изменении тока в намагничивающей обмотке 3, а следовательно, и напр женности намагничивающего образца 4 магнитного пол  в измерительной обмотке 6 индуцируетс  ток. Этот ток, пропорциональный магнитному потоку образца 4, протека  по катушке 7 пол , создает в ней магнитное поле, индукци  которого измер етс  тесламетром 9, первичньй преобразователь 10 которого размещен в катушке 7 пол . Сигнал на выходе измерительного блока 11 тесламетра 9,пропорциональный магнитному потоку образца 4, поступает на регистрирующий прибор 5, куда одновременно поступает сигнал с измерительного выхода генератора 1 тока, пропорциональный напр женности намагничивающего пол . В регистрирующем приборе 5 фиксируетс  зависимость магнитного потока образца 4 от напр женности намагничивающего пол  в виде основной кривой намагничивани  или петли гистерезиса в соответствии с формой сигнала блока 2

управлени . Эта зависимость  вл етс  статической характеристикой материала образца 4, по которой определ ют все его статические магнитные параметры. Сигнал с выхода тесламетра 9 поступает также через усилитель 12 на компенсирующую обмотку 13, в которой создаетс  магнитное поле, пропорциональное току в измерительной обмотке 6 и компенсирующее изменение намагничивающего пол  обмотки 3, вызванное собственным полем измерительной обмотки 6 при пропускании нее тока.

При испытании образцов электропроводного материала в блоке 2 управлени  в момент поступлени  импульса с дополнительно введенного нуль-органа 15 вырабатываетс  сигнал, по которому с генератора 1 тока происходит ступенчатое изменение тока, протекающего по намагничивающей обмотке 3. Магнитный поток образца 4 измен етс , что приводит к изменению тока в сверхпровод щем контуре. В течение времени изменени  потока сигнал на выходе тесламетра 9 измен етс . Этот сигнал поступает также на вход дополнительно введенного диффе .ренцирующего блока 14, на выходе которого напр жение Си отлично от

нул 

и -К 1

5 dt

где и - напр жение на выходе тесламетра 9,

Кл - посто нна  дифференцирующего блока 14.

В момент перехода образца 4 в новое статическое магнитное -состо ние, .соответствующее новому значению напр женности намагничивающего пол , напр жение U становитс  равным нулевому уровню и на выходе нуль-органа 15 вьфабатьшаетс  импульс, поступающий на вход блока 2 управлени , вызьшающий ступенчатое изменение тока в генераторе 1 тока. В регистрирующем приборе 5 также фиксируетс  статическа  характеристика материала образца 4, но в дискретном виде.

Введение дополнительных блоков и выполнение измерительной обмотки и катушки пол  сверхпровод щими позвол ет повысить точность измерений за счет исключени  операции интегрировани  и исключени  вли ни  вихре$11688796

вых токов на результат измерени  а материалов. Выполнейие обмоток сверхтакже дает возможности проводить не- провод щими повьшает чувствительность пытани  образцов электропровод щих уЬтройства.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СТАТИЧЕСКИХ МАГНИТНЫХ ПАРАМЕТРОВ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ, содержащее последовательно соединенные блок управления, генератор тока и намагничивающую обмотку, а также измерительную обмотку и двухкоординатный регистрирующий, прибор, одним из вхо дов подключенный к второму выходу генератора тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерений и расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены катушка поля, соединенная параллельно с измерительной обмоткоц, последовательно соединенные первичный преобразователь, расположенный внутри катушки поля,, и измерительный блок, последовательно соединенные усилитель и компенсационная обмотка, а также последовательно соединенные дифференцирующий блок и нуль-орган, при этом выход измерительного блока соединен с входом дифференцирующего блока, с входом усилителя и с вторым входом двухкоординатного регистрирующего прибора, а выход нуль-органа - с входом блока управления, при этом катушка поля и измерительная обмотка выполнены сверхпроводящими.