SU1522132A1 - Apparatus for determining magnetostrictive properties of specimens - Google Patents

Abstract

Изобретение может быть использовано при создании магнитных материалов (ферритов) с заданными свойствами. Устройство содержит соленоид 7, в котором расположен держатель образца 1, пьезопреобразователь, электрометрический усилитель 4, двухлучевой осциллограф 6, генератор намагничивающего тока и индикатор магнитного пол  в виде амперметра 11. Введение в устройство усилител  8 мощности, резистора 10, цифрового вольтметра 5, а также выполнение генератора намагничивающего тока в виде генератора 9 синусоидального напр жени , а пьезопреобразовател  - в виде пьезодатчика 3 продольных перемещений расшир ет функциональные возможности устройства, позвол   определить знак и величины магнитострикции. 2 ил.The invention can be used to create magnetic materials (ferrites) with desired properties. The device contains a solenoid 7, in which the sample holder 1, a piezoelectric transducer, an electrometric amplifier 4, a two-beam oscilloscope 6, a magnetizing current generator and a magnetic field indicator in the form of an ammeter 11 are located. the execution of the magnetizing current generator in the form of a sinusoidal voltage generator 9, and the piezoelectric converter in the form of a piezoelectric sensor 3 longitudinal displacements expands the functionality of the device, allowing Determine the sign and magnitude of magnetostriction. 2 Il.

Description

И обрегстсие относитс  к магнитной изморителытой технике и может быть использовано при создании магиитньк магериалов (ферритов) с заданными свойствами.And obregstion relates to magnetic grouting technology and can be used to create magical materials (ferrites) with desired properties.

Цель изобретени  - расширение функциональных возможностей за счет определени  знака мапштострикции.The purpose of the invention is to expand the functionality by determining the sign of the maststructuring.

На фиг. 1 представлена блок-сх ема устройства; на фиг. 2 - сигналы, получаемые на экране осциллографа.FIG. 1 shows the block diagram of the device; in fig. 2 - signals received on the oscilloscope screen.

Устройство содержит контролируемый образец 1, KOTOpbnt крепитс  на немагнитном (пластмассовом) штоке 2 с закрепленным на его другом конце пьезо- датчиком 3 продольных колебаний, выход которого соединен с входом электрометрического усилител  4, выход которого , в свою очередь, соединен с входом цифрового вольтметра 5 и с одним из входов двухлучевого осциллографа 6. Образец 1 помещаетс  в соленоид 7, питаемый переменным напр жением от усилител  8, мощности, вход которо- го соединен с выходом генератора 9 синусоидальных сигналов. На второй вход осциллографа 6 подаетс  напр жение, снимаемое с резистора 10, последовательно включенного в цепь соленоида 7 Ток в цепи соленоида измер етс  амперметром 11, который  вл етс  индикатором магнитного пол .The device contains a controlled sample 1, KOTOpbnt is mounted on a non-magnetic (plastic) rod 2 with a piezo sensor 3 with longitudinal oscillations fixed at its other end, the output of which is connected to the input of the electrometric amplifier 4, the output of which is, in turn, connected to the input of a digital voltmeter 5 and with one of the inputs of a two-beam oscilloscope 6. Sample 1 is placed in a solenoid 7, powered by alternating voltage from amplifier 8, the power of which is connected to the output of generator 9 of sinusoidal signals. A voltage taken from a resistor 10 connected in series to a solenoid 7 is applied to the second input of the oscilloscope 6. The current in the solenoid circuit is measured by an ammeter 11, which is an indicator of the magnetic field.

Устройство работает следующим обThe device works as follows

Устройство дл  определени  магни- тострикционных свойств образцов, содержащее соленоид с расположенным в нем немагнитным штоком, соединенным с пьезопреобразователем, выход которого через электрометрический усилитель подключен к первому входу двухA device for determining the magnetostrictive properties of samples, containing a solenoid with a nonmagnetic rod located in it, connected to a piezoelectric transducer, the output of which is connected via the electrometric amplifier to the first input of two

разом.at once.

Переменное магнитное поле соленой- 35 лучевого осциллографа, генератор на7 возбуждает магнитострикционныеA variable magnetic field of a saline-35 ray oscilloscope, a generator 7 excites magnetostriction

даYes

колебани  образца 1, которые через шток 2 передаютс  на пьезодатчик 3, преобразующий эти колебани  в электрические сигналы удвоенной по сравнению с частотой переменного магнитного пол  соленоида 7 частоты (вследствие чётности эффекта магнитострикции). Электрические сигналы синусоидальной формы от пьезодатчика 3, усиленные электрометрическим усилителем 4, подаютс  на вход двухлучевого осциллографа 6, На второй вход которого подаетс  опорное напр жение с резисмагничивающего тока, индикатор магнитного пол , о тлич ающее с тем, что, с целью расширени  функцио нальных возможностей, оно снабженоoscillations of sample 1, which are transmitted through the rod 2 to the piezoelectric sensor 3, which converts these oscillations into electrical signals doubled in comparison with the frequency of the alternating magnetic field of the solenoid 7 frequency (due to the parity of the magnetostriction effect). Sine-wave electrical signals from a piezo sensor 3, amplified by an electrometric amplifier 4, are fed to the input of a two-beam oscilloscope 6, the second input of which is supplied with a reference voltage from a resistive current, an indicator of a magnetic field, which is different from the fact that, in order to expand the functional possibilities it is equipped

40 усилителем мощности, резистором, цифровым вольтметром, генератор намагничивающего тока выполнен в виде генератора синусоидального напр жени  при этом выход генератора синусои45 дального напр жени  через усилитель мощности подключен соответственно через резистор к второму входу двух- лучевого осциллографа и через последовательно соединенные резистор и интора 10, служащего также дл  уменьше-50 дикатор магнитного пол  к соленоиду.40 by a power amplifier, a resistor, a digital voltmeter, the magnetizing current generator is made in the form of a sinusoidal voltage generator, the output of the sinusoidal voltage generator through the power amplifier is connected via a resistor to the second input of a two-beam oscilloscope and 10 in series, respectively serving also for a reduced-50 magnetic field indicator to the solenoid.

цифровой вольтметр подключен к выходу электрометрического усилител ,a digital voltmeter is connected to the output of an electrometric amplifier,

ни  сдвига фаз, вносимого индуктивностью соленоида,no phase shift introduced by the inductance of the solenoid,

5five

5 five

00

00

Знак магнитострикции определ ют путем сравнени  фазы напр жени  на выходе пьезодатчика 3 и опорного напр жени  на экране двухлучевого ос- 1щллографа 6. В зависимости от знака магнитострикции образца на экране осциллографа наблюдаютс  сигналы, представленные на фиг. 2.The sign of magnetostriction is determined by comparing the voltage phase at the output of the piezoelectric sensor 3 and the reference voltage on the screen of the dual beam oscillograph 6. Depending on the sign of the sample magnetostriction, the signals shown in FIG. 2

На фиг. 2а показан опорный сигнал, снимаемьв с резистор-а 10. При положительной магнитострикции максимумам (по абс. величине) опорного сигнала соответствуют максимумы сигнала датчика (фиг. 2б).FIG. 2a shows the reference signal, having been removed from the resistor 10. In the case of positive magnetostriction, the maxima (in absolute value) of the reference signal correspond to the maxima of the sensor signal (Fig. 2b).

При Отрицательной магнитострикции максимумам (по асб.величине) опорного сигнала соответствуют минимумы сигнала датчика (фиг. 2в). IIn the case of Negative magnetostriction, the maxima (in terms of asb. Magnitude) of the reference signal correspond to the minima of the sensor signal (Fig. 2c). I

Проградуировав установку дл  образца с известными знаком и величиной магнитострикции, можно быстро и надежно определить знаки и величины магнитострикции дл  других образцов.By calibrating the setup for a sample with a known sign and magnitude of magnetostriction, you can quickly and reliably determine the signs and magnitudes of magnetostriction for other samples.

Claims (1)

Формула изобрете.ни Formula inveni.ni Устройство дл  определени  магни- тострикционных свойств образцов, содержащее соленоид с расположенным в нем немагнитным штоком, соединенным с пьезопреобразователем, выход которого через электрометрический усилитель подключен к первому входу двухлучевого осциллографа, генератор намагничивающего тока, индикатор магнитного пол , о тлич ающее с   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей, оно снабженоA device for determining the magnetostrictive properties of samples, containing a solenoid with a nonmagnetic rod located in it connected to a piezoelectric transducer, the output of which is connected through the electrometric amplifier to the first input of a two-beam oscilloscope, a magnetizing current generator, a magnetic field indicator, which is different from in order to extend the functionality, it is equipped усилителем мощности, резистором, цифровым вольтметром, генератор намагничивающего тока выполнен в виде генератора синусоидального напр жени , при этом выход генератора синусоидального напр жени  через усилитель мощности подключен соответственно через резистор к второму входу двух- лучевого осциллографа и через последовательно соединенные резистор и индикатор магнитного пол  к соленоидуpower amplifier, resistor, digital voltmeter, the magnetizing current generator is made in the form of a sinusoidal voltage generator, while the output of the sinusoidal voltage generator through the power amplifier is connected via a resistor to the second input of a two-beam oscilloscope and through a series-connected resistor and magnetic field indicator, respectively solenoid цифровой вольтметр подключен к выходу электрометрического усилител ,a digital voltmeter is connected to the output of an electrometric amplifier, q)ue.Zq) ue.Z