SU915029A1

SU915029A1 - Устройство для определения динамической кривой намагничивания ферромагнитных материалов1

Info

Publication number: SU915029A1
Application number: SU802967640A
Authority: SU
Inventors: Oleg G Shirinyan; Boris B Vinokurov; Ivan G Leshchenko
Original assignee: Tomsk Polt I
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1980-07-30
Publication date: 1982-03-23

Description

Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для определения магнитных характеристик ферромагнетиков, а также для неразрушающих испытаний фёрромагнитных материалов и изделий.

Известно устройство для определения кривой намагничивания магнитных материалов, содержащее источник намагничивающего тока, выполненный в виде потенциометра, щетка которого приводится в движение двигателем через электромагнитную муфту, с источником питания, коммутирующее устройство со схемой управления, состоящей из мультивибратора, ключа и счетчика, усилитель мощности, испытуемый образец с намагничивающей и измерительными обмотками, блок уставок, представляющий собой многоотводнвй делитель; стабилизированный источник напряжениясхему сравнения, выполненную в виде нуль-органа, измеритель потока, соединен2

ный с измерительной обмоткой образца через ключ и делитель "на два", измеритель напряженности магнитного поля, преобразователь напряжения в цифровой код и регистратор измеряемых величин [1].

Недостаток устройства - низкая точность определения динамической кривой намагничивания.

Известно устройство для определения кривой намагничивания, содержащее задатчик изменения магнитного потока, представляющий собой профилированный кольцевой потенциометр постоянногб тока со средней точкой, движок которого может перемещаться реверсивным двигателем постоянного тока, измерительную и намагничивающую катушки образца, интегрирующий усилитель в виде фотоэлектрического флюксметра для измерения приращения магнитного потока, интегрирующий усилитель постоянного тока, усилитель мощности, калиброванное сопро> 91502

тивление и двухкоординатное регистрирующее устройство [2].

Однако это устройство не позволя⁴· ет определять с высокой точностью значения динамической кривой намаг- . $ иичивания, так как предназначено для испытания ферроматериалов в постоянных магнитных полях,

Наиболее близким к предлагаемому по техническому решению является устройство, содержащее задающий генератор, вырабатывающий синусоидальное напряжение с частотой 500 Гц, которое подается на делитель частоты с коэффициентом деления 10. Им- ,₅пульсы с делителя частоты синхронизируют блокинг*генератор, настроенный на частоту 10 Гц, выходные импульсы которого подаются на генератор пилообразного напряжения. На _ммодулятор-генератор тока подается синусоидальное напряжение с частотой 50 Гц от задающего генератора и пилообразное напряжение с частотой 10 Гц. С выхода модулятора-генератора тока снимается модулированное по закону "пилы" напряжение. Это напряжение подается на намагничивающую обмотку испытуемого образца.

С резистора в цепи намагничивающей обмотки напряжение, пропорциональное намагниченности образца, подается через усилитель на горизонтальные пластины электронно-лучевого осциллографа. Измерительная обмотка образца нагружена на интегратор, выходное напряжение которого, пропорциональное индукции в образце, подается черёз усилитель на вертикальные пластины осциллографа, на экране которого наблюдается ряд частных петель гистерезиса, расположенных одна внутри другой. Для засветки вершин петель гистерезиса и получения кривой индукции по точкам напряжения, снимаемое с резистора интегра тора, подается на смеситель, на второй вход которого подается также пилообразное напряжение. С выхода смесителя острые пики напряжения подводятся к управляющему электроду осциллографа 13Д. .

Однцуо это устройство не позволяет с высокой точностью, определять значения динамической кривой намагничивания ферромагнетиков, так как результат измерения зависит от субъективных качеств оператора, поскольку в качестве индикатора ис' · 4

пользуется электронно-лучевой осциллограф. Кроме этого, использование амплитудно-модулированного сигнала для формирования управляющих импульсов приводит к значительной погрешности в определении точек динамической кривой намагничивания в ее начальном участке, когда значение напряженности и индукции малы. Эти погрешности возрастают при уменьшении максимальной амплитуды намагничивающего поля.

Цель изобретения - повышение точности определения значений динамической кривой намагничивания в широком диапазоне частот и амплитуд намагничивающих полей, в частности, в области низких значений индукции и напряженности.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее источник амплитудно-модулированных колебаний, состоящий из последовательно соединенных генератора высокой частоты, формирователя импульсов, делителя частоты, генератора пилообразного напряжения и балансного модулятора, причем второй вход балансного модулятора подсоединен к генератору высокой частоты, намагничивающую обмотку с последовательно включенным образцовым резистором и подключенную к выходу источника амплитудно-модулированных колебаний, измерительную обмотку, соединенную со входом интегратора, и индикатор, введены формирователь стробирующих, импульсов, первый и второй стробоскопические преобразователи, сигнальные входы которых подключены соответственно к выходу интегратора и образцовому резистору, управляющие входы через формирователь стробирующих импульсов подсоединены к выходу генератора высокой частоты источника амплитуд⁴⁵ 1но-модулированных колебаний, а их выходы подключены к индикатору.

На чертеже представлена функциональная схема устройства.

Устройство для определения дина⁵⁰ мической кривой намагничивания содержит испытуемый образец 1, источник 2, амплитудно-модулированных колебаний, состоящий из последователь-¹но соединенных генератора 3 высокой 5* частоты, формирователя 4 импульсов, делителя 5 частоты, генераторов 6 пилообразного напряжения и балансного модулятора 7» причем второй

5

вход балансного модулятора 7 подсоединен к генератору 3 высокой частоты,' намагничивающую обмотку 8 с последовательно включенным образцовым резистором 9» измерительную обмотку 10, подключенную ко входу интегратора 11, первый 12 и второй 13 стробоскопические преобразователи, Сигнальный вход первого стробоскопического преобразователя 12 соединен с выходом интегратора 11, а сигнальный вход второго стробоскопического преобразователя 13 связан с образцовым резистором 9. Управляющие входы стробоскопических преобразователей 12 и 13 подключены через формирователь строб-импульсов 14 к генератору 3, а их выходы связаны с индикатором 15·

Устройство работает следующим образом.

Испытуемый образец 1 перемагничивается в переменном магнитном поле, создаваемом источником 2 амплитудно-модулированных колебаний, состоящим из генератора 3 высокой частоты, вырабатывающего синусоидальный сигнал с частотой, например 500 Гц, формирователя 4 импульсов, который преобразует этот сигнал в прямоугольные импульсы, следующие с этой же частотой 500 Гц, делителя 5 частоты с коэффициентом деления, например 50, на выходе которого формируются прямоугольные импульсы с частотой следования 10 Гц, эти импульсы поступают на вход генератора 6 пилообразного напряжения, с выхода которого сигнал пилообразной формы поступает на один из входов балансного модулятора 7, а на второй вход поступает напряжение с генератора 3 высокой частоты. Балансный модулятор 7 осуществляет непосредственное перемножение поступающих на его входы сигналов. Нагрузкой источника 2 амплитудно-модулированных колебаний служит намагничивающая обмотка Ι8 с последовательно включенным образцовым резистором 9· Измерительная обмотка 10 испытуемого образца 1 подключена к интегратору 11, выходное напряжение которого пропорционально индукции В (¢) в образце.

При использовании амплитудно-модули- ⁵⁵рованного сигнала в качестве намагничивающего тока, магнитное состояние образца 1 изменяется по частотным

915029 6

петлям гистерезиса, расположенным одна внутри другой.

Формирователь 14.стробирующих импульсов, выполненный, например, в ₅ виде последовательно соединенных фазозадатчика, нуль-органа и ждущего мультивибратора вырабатывает импульсы длительностью, например, 1-10 мкс в моменты времени, соответствующие ,о максимальной напряженности поля

для каждой частной петли гистерезиса, Эти импульсы управляют работой стробоскопических преобразователей 12 и 13. На сигнальный вход стробоскопи₁₅ ческого преобразователя 12 поступает сигнал, пропорциональный мгновенным значениям индукции во времени В {¢), а на сигнальный вход стробоскопического преобразователя 13 поступает ₂₀ сигнал с образцового резистора 9» пропорциональный мгновенным значениям напряженности Н (¢). На выходах стробоскопических преобразователей 12 и 13, выполненных, например, в ₂₅ виде блоков выборки и запоминания аналоговых сигналов, формируются сигналы, пропорциональные соответственно мгновенным значениям индукции В_ти максимальной напряженности Н_тдля каждого частного гистерезисного · цикла. Таким образом, на выходах I стробоскопических преобразователей 12 и 13 имеют место напряжения постоянного тока, пропорциональные соответственно и !·%.;, которые в течение времени между двумя стробимпульсами фиксируются на двухканальном индикаторе 15.

Предлагаемое устройство позволяет в цифровой форме получать непосредственные значения динамической кривой намагничивания в широком диапазоне изменения параметров намагничивающего поля с высокой точностью и быстродействием, причем необходимое число значений динамической кривой может изменяться путем варьирования параметров намагничивающего поля, например, изменением соотношения несущей· (высокой) и модулирующей (пилообразный сигнал) частот.

Claims

Формула изобретения

Устройство для определения динамической кривой намагничивания ферромагнитных материалов, содержащее

источник амплитудно-модулированных

Ί 915029 8

колебаний, состоящий из последовательно соединенных генератора высокой частоты, формирователя импульсов, делителя частоты, генератора пилообразного напряжения и балансно- 5 г0 модулятора, причем второй вход балансного модулятора подсоединен к генератору высокой частоты, намагничивающую обмотку с последовательно включенным образцовым резистором и подключенную к выходу источника амп* 'литудно-модулированных колебаний измерительную обмотку, сйединенную с входом интегратора, и индикатор, отличающееся тем, что, с <5 целью повышения точности измерения, в него введены формирователь стробирующих импульсов, первый и второй

стробоскопические преобразователи, сигнальные входы которых подключены соответственно к выходу интегратора и образцовому резистору, управляющие входы через формирователь стробирующих импульсов подсоединены к выходу генератора высокой частоты источника амплитудно-модулированных колебаний, а их выходы подключены к индикатору.

.