SU932433A1 - Способ измерени градиента магнитного пол и устройство дл его осуществлени - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к способам измерени  параметров магнитного пол  и может быть использовано дл  обнару жени  дефектов сплошности в издели х из ферромагнитных материалов и измерени  градиентов магнитного пол , например , в магнитоизмерительнрй аппаратуре , в частности, в рабочих зазорах электромагнитов и т.п.

Известны способ и устройство дл  измерени  градиента магнитного пол  путем сканировани  области пространства вращающейс  катушкой без сердечника и измерении индуктируемой в катушке ЭДС, по величине которой суд т о величине градиента пол . Устройство дл  реализации способа снабжено коммутатором, усилителем и индикатором в виде электронно-лучевой трубки D,

Недостаток данного способа состоит в его относительно небольшой разрешающей способности, пор дка loA/M i

Известны также спосоЬ и устройство дл  измерени  градиента магнитнрго пол  путем сканировани  области пространства насыщенным ферромагнитным сердечником, обладающим высокой магнитной проницаемостью, с намотанными на сердечник измерительной обмоткой и обмоткой возбуждени , О градиенте магнитного пол  суд т по величине угла сдвига фаз сигналов в указанных обмотках, измер емого с помощью индикатора-измерител  фазового сдвига 2.

Известные способ и устройство характеризуютс  наличием порога чувствительности , обусловленного собственными шумами { в том числе и магнитными ) сердечника, необходимостью компенсации геометрического пол  в процессе измерени , наличием ложных сигт налов из-за несоосности обмоток датчиков или сердечников, и обусловленное этим уменьшение чувствительности в малых пол х. Кроме того, устройCTBo no реализации способа характер зуетс  сложностью устройства дл  реа лизации способа, вытекающей из наличи  обмотки возбуждени  и генератора дл  ее питани . Цель изобретени  - повышение точности . Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе измерени  градиента магнитного пол , включающем сканирование области пространства датчиком магнитного пол , выдел ют скачки Баркгаузена, преобразуют их в импуль сы электрического напр жени , а о величине градиента магнитного пол  суд т по числу импульсов в единицу времени. В устройство дл  осуществлени  сп соба измерени  градиента магнитного пол , содержащее коммутатор, усилитель , индикатор и датчик с измерител ной обмоткой, выход которой подключе через коммутатор к входу усилител , введен преобразователь скачков Баркгаузена , вход которого подключен к выходу усилител , а выход подсоединен к входу индикатора, при этом индикатор выполнен в виде счетчика импульсов , а датчик установлен с возможностью вращени  вокруг оси, nafраллельной оси чувствительности датчика . В устройство дл  осуществлени  способа измерени  градиента магнитного пол  введен второй датчик, иден тичный первому датчику, при этом ось чувствительности второго датчика перпендикул рна к оси сращени . На чертеже изображена схема предлагаемого устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство дл  реализации способа содержит датчик 1, включающий ферромагнитный сердечник 2, на который намотана измерительна  обмотка 3, причем сердечник 2 с измерительной обмоткой 3 установлен с возможностью вращени  вокруг оси k, котора  . вл .етс  также осью вращени  подвижной части 5 коммутатора 6. Выход измерительной обмотки 3 через коммутатор 6 подключен к входу усилител  7, выход которого подсоединен к входу преобразовател  8 скачков Баркгаузена . Выход преобразовател  § подключен к входу индикатора Э, выполненно го в виде счетчика импульсов, в частности осциллографа, Синхронизированного частотой вращени  датчика 1. Изделие, подвергающеес  контролю., расположено в непосредственной близости от плоскости, в которой вращаетс  датчик 1.. Пусть в плоскости, перпендикул рной оси вращени  датчика, имеетс  продольна  (по отношению к оси сердечника 2) составл юща  градиента магнитного пол , например, магнитного пол  рассе ни  над дефектом сплошности D в контролируемом намагниченном изделии. Тогда при вращении сер- дечника 2 он будет нaxoдиtьc  в измен ющемс  во времени внешнем поле и его намагниченность будет также измен тьс  во времени. Известно, что это изменение намагниченности происходит скачкообразно ( эффект Баркгаузена. Таким образом, число скачков Баркгаузена в единицу времени будет зависеть от скорости вращени  сердечника 2 и градиента пол „ а при посто нной скорости вращени  - только от величины градиента пол . Обмотка 3 подключена к обмотке подвижной.части k коммутатора 6. При вращении устройства в неподвижной обмотке коммутатора 6 возникают скачки электрического напр жени , которые усиливаютс  усилителем 7 и преобразованные в импульсы, фиксируютс  индикатором 9- При этом амплитуда си1- нала пропорциональна градиенту Mai- нитного пол , пересекаемого сердечником 2. В качестве преобразовател  8 в импульсы посто нного напр жени  могут быть использованы, например, последовательно включенные дифференцирующее . устройство, выпр митель, не пропускающий импульсы с отрицательной производной и усилитель, выравнивающий , амплитуды импульсов. Возможны и другие типы преобразовател  8. В случае необходимости измерени  как нормальной, так и тангенциальной составл ющей градиента магнитного пол  в устройство может быть введен второй датчик со своим измерительным каналом (не показаны). По принципу действи  способ  вл етс  пассивным, поэтому устройство дл  его осуществлени  упрощаетс . Чувствительность при применении предлагаемого способа повышаетс , так как искажение формы импульсов Баркгаузена при коммутации не вли ет

на результат, вследствие чего увеличиваетс  отношение сигнал-помеха.

Claims (3)

1.Способ измерени  градиента магнитного пол , включающий сканирование области пространства датчиком магнитного пол , отличающийс   тем, что, с целью повышени  точности , выдел ют скачки Баркгаузена, преобразуют их в импульсы электрического напр жени , а о величине гра диента магнитного пол  суд т по числу импульсов в единицу времени.

2.Устройство дл  осуществлени  способа по п. 1, содержащее коммутатор , усилитель, индикатор и датчик

с измерительной обмоткой, выход которой подключен через коммутатор к входу усилител , отличающеес   тем, что в него введен преобразователь скачков Баркгаузена, вход которого подключен к выходу усилител , а выход подсоединен к входу индикатора, при этом индикатор выполнен в виде счетчика импульсов , а датчик установлен с возможностью вращени  вокруг оси, параллельной оси чувствительности датчика.

3. Устройство по п. 2, отличающеес  тем, что внего введен второй датчик, идентичный первому датчику, при этом ось чувствительности второго датчика перпендикул рна к оси вращени .

Источник информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Brown Н. Н., Bitter F. Revieu Sclent Instruments, V. 27, 1956,

№ 12, 1009.

2.За вка ФРГ № 2.37-958, кл. G 01 R 33/02, 1976.

///О Л