SU603890A1 - Преобразователь дл измерени магнитной анизотропии ферромагнитных материалов - Google Patents

Description

(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ ФЕРРОМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изобретение относитс  к контрольно-измерительной технике.

Известны нреобразователи дл  измерени  магнитной анизотронии, основанные на определении разности магнитной проводимости контролируемого издели  в двух взаимно-перпендикул рных направлени х 1. Они содержат два расположенных под пр мым углом один к другому магнитопровода с общей намагничивающей обмоткой и двум  или четырьм  измерительными . Известные нреобразователи дают полные сведени  об анизотропии контролируе .мого издели  лищь нри повороте преобразовател  относительно своей оси симметрии, что затрудн ет процесс измерени  или делает его невозможным, особенно дл  изделий с неплоской формой поверхности.

Известны также нреобразователи, содержащие три П-образных магнитонровода с общей намагничиваюп 1.ей и с раздельными измерительными обмотками, расположенными на каждом из трех магнитопроводов, приче.м два магнитопровода размещены иод пр мым углом один к друго.му, а третий распо.южен под углом 45 или 135° к первым двум 2.

Измерение магнитной анизотронии производ т следующим образом. Измер ют разность ДВУХ сигналов с взаимно-перпендикул рных магнитопроводов, а затем одного из первых и другого, расположенного под угло.м 45 или 135 к нему.

Преобразователь весьма прост в изгото15лении и обращении и позвол ет но двум пзмерени м рассчитывать, например, величину и направление главных напр жений. Однако его показани  завис т от зазо)а п, особенно, перекоса относительно поверхности контро,:1ируемого издели , что вызываетс  сильным вли нием зазора на магнитосопротивление магнитонровода . Контролировать же перекос или зазор известным преобразователем невозможно, потому что все три измерительные обмотки в обН1ем случае дают на анизотропном материале

разные показани .

Другим недостатком известного преобразовател   вл етс  сильное взаимное вли ние показаний измерительных обмоток, так как, например , значительное увеличение магнитной

проводимости в одном направлении увеличивает iMarnntHbrn поток в этом направлении и уменьшает в другом. Этот недостаток обусловлен наличием общей намагничивающей обмотки дл  всех трех магнитопроводов, в силу чего магнитный поток расходитс  по всем трем паправлени м .

Кроме того, о степени анизотропии контролируемого .издели  суд т по сигналу преобразовател , предварительно протарированного на образце с известной анизотропией, обладающем идентичными магнитными свойствами с контролируемым изделием. Однако разные участки издели  отличаютс  неоднородностью магпитных свойств, что вызывает дополнительную , часто очень большую погрешность измерени .

Целью изобретени   вл етс  повышение точ ности измерени  путем уменьшени  вли ни  на сигнал преобразовател  его перекоса относительно поверхности измер емого издели  и взаимного вли ни  измерительных обмоток.

Дл  этого предлагаемый преобразователь снабжен коммутатором, магнитна  систе.ма выполнена в виде многолучевой крестовины, образованной из П-образных магнитопроводов с общи.м центральны.м стержнем в их пересечении , измерительна  обмотка размещена на центральном стержне, а намагничивающие обмотки размещены на каждо.м из стержней магнитной системы и соединены с коммутатором.

На фиг. 1 представлен один из четырех магнитопроводов, а на фиг. 2 - магнитна  система преобразовател , вид снизу.

Преобразователь состоит из четырех П-образных магнитопроводов 1 с общим центральным стержнем 2. Возможна конструкци  преобразовател  и из трех магнитопроводов, однако , тогда несколько усложн етс  расчет напр женного состо ни , нанример значений глав ных напр жений. Магнитопроводы расположены под одинаковыми углами один относительно другого. На общем центральном стержне размещены измерительна  3 н намагничивающа  4 обмоткн. Измерительна  обмотка 3 соединена с индикатором 5, в качестве которого при питании датчика напр жением переменного тока может служить ламповый вольтметр, а при питании его напр жением посто нного тока - баллистический гальванометр или вебер Р;

На каждом из крайних восьми стержней

размещены по одной идентичной намагничивающей обмотке 6. Эти крайние намагничивающие обмотки каждого из магнитопроводов периодически коммутируютс  между собой, обеспечива  при помощи коммутатора 7 то встречное, то согласное включение и соедин ютс  с источником 8 переменного или посто нного тока. Встречное включение необходимо дл  вы влени  возможного перекоса датчика относительно контролируемой поверхности-издели  в плоскости данного магнитопровода. При перекосе потоки, создаваемые каждой намагничивающей обмоткой, в силу изменени  магнитосопротивлени  будут неодинаковыми и, в результате , в из.мерительной обмотке центрального стержн  будет наводитьс  некотора  ЭДС По величине этого сигнала легко можно судить о степени перекоса и устран ть его. Анизотропию измер ют при встречном включении намагничивающих обмоток двух магнитопровоцов , при этом намагничивающие обмотки каждого из магнитопроводов, принимающих участие в измерении, соединены согласно. При наличии анизотропии потоки, проход щие через центральный стержень, будут различными дл  двух направлений расположени  данных магнитонроводов . Так как магнитные нотоки проход т только через выбранные два направлени , взаимное вли ние всех остальных магнитопроводов сводитс  практически к нулю.

Б случае, если возможно изменение зазора между преобразователем и поверхностью измер емого издели , то дл  его контрол  намагничивающа  обмотка центрального стержн  периодически подключаетс  коммутатором 7 к источнику питани . При этом отключаютс  все другие намагничивающие обмотки. При изменении зазора мен етс  и сигнал, снимаемый с измерительной обмотки центрального стержн , величина которого зависит лищь от общего магнитосопротивлени  контролируемого участка издели , включа  магнитоеопротивление зазора и, как показали исследовани , практически не зависит от анизотропии контролируемого издели . При известном зазоре, например нулево .м, возможен контроль идентичности магнитных свойств измер емого издели  и эталона.

Измерение магнитной анизотропии предлагаемым преобразователем осуществл ют следующим образом.

Помещают преобразователь на поверхность измер емого издели . Обеспечивают известный зазор между преобразователем и изделием. Подключа  питание к намагничивающей обмот ке центрального стержн  и отключа  все другие намагничивающие обмотки, по величине ЭДС, снимаемой с измерительной обмотки, суд т об идентичности контролируемого издели  н предварительно исследованного эталона с известной анизотропией. Включа  затем крайние намагничивающие обмотки одного из магнитопроводов встречно и отключа  намагничивающую обмотку центрального стержн , регистрируют наличие или отсутствие перекоса преобразовател  в плоскости данного .магнитопровода , затем второго, третьего и четвертого магнитопроводов. Практически достаточно контролировать возможный перекос в двух взаимно-перпендикул рных плоскост х.

При отсутствии перекоса у всех магнитопроводов крайние намагничивающие обмотки каждого магнитопровода соедин ют согласно. Выбираетс  одной из направлений, т. е. один магнитопровод. Его обмотки включают встречно с обмотками другого какого-либо магнитопровода и измер ют сигнал, снимаемый с измерительной обмотки. Затем поступают аналогично со вторым, третьим и четвертым магнитопроводами . Полученные три результата измерени  дают полную характеристику величины и характера магнитной анизотронии контролируемого издели .

Возможность контрол  изменени  зазора между поверхностью измер емого издели  и преобразователем, вы влени  и устранени  возможного перекоса преобразовател  относительно издели , вы вление участков издели  с магнитными характеристиками, аналогичными предварительно протарированному эталону, и

отсутствие взаимного вли ни  магнитопроводов друг на друга значительно повышают точность измерени .

Claims (2)

1.Гуманюк Н. М., Магнитоупругие датчики в автоматике, Киев, 1972, с. 67.

2.Авторское свидетельство СССР № 373513, кл. G 01 L 1/12, 1973.