close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Патент BY9298

код для вставкиСкачать
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
BY (11) 9298
(13) C1
(19)
(46) 2007.06.30
(12)
7
(51) G 01R 33/14, 33/16
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54)
СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ПЕТЛИ МАГНИТНОГО ГИСТЕРЕЗИСА
ФЕРРОМАГНИТНОГО ОБРАЗЦА ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЕГО
МАГНИТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК
BY 9298 C1 2007.06.30
(21) Номер заявки: a 20041142
(22) 2004.12.06
(43) 2006.06.30
(71) Заявитель: Государственное научное
учреждение "Институт прикладной
физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(72) Авторы: Матюк Владимир Федорович;
Осипов Александр Александрович
(BY)
(73) Патентообладатель: Государственное
научное учреждение "Институт прикладной физики Национальной академии наук Беларуси" (BY)
(56) SU 809013, 1981.
RU 94044445 A1, 1997.
RU 2149390 C1, 2000.
(57)
Способ построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца для определения его магнитных характеристик, включающий перемагничивание исследуемого
образца внешним периодически изменяющимся магнитным полем с регулированием скорости его изменения, измерение величины магнитной индукции поля образца в зависимости от напряженности внешнего поля и построение петли магнитного гистерезиса по
результатам указанных измерений, отличающийся тем, что в соответствии с результатами измерений в процессе построения петли непрерывно вычисляют текущие значения
магнитной проницаемости образца и по ним текущие значения скорости изменения магнитной проницаемости для контроля постоянства указанной скорости в течение всего
цикла исследований путем указанного регулирования.
Фиг. 1
Фиг. 2
BY 9298 C1 2007.06.30
Изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано
при построении петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца для определения
его магнитных характеристик.
Известен способ [1] построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца для определения его магнитных характеристик, основанный на перемагничивании
исследуемого образца внешним магнитным полем с регулированием скорости его изменения, измерении магнитной индукции поля образца в зависимости от напряженности
внешнего магнитного поля и построении по результатам указанных измерений петли магнитного гистерезиса, причем в соответствии с результатами измерений в процессе построения петли непрерывно вычисляют текущие значения первой производной магнитной
индукции по времени для поддержания ее постоянной путем регулирования скорости изменения внешнего магнитного поля.
Недостатком известного способа является низкая точность построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца из-за нелинейной зависимости его магнитной
индукции от напряженности внешнего магнитного поля.
Известен способ [2] построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца для определения его магнитных характеристик, основанный на перемагничивании
исследуемого образца внешним магнитным полем с регулированием скорости его изменения, измерении магнитной индукции поля образца в зависимости от напряженности
внешнего магнитного поля и построении по результатам указанных измерений петли магнитного гистерезиса, причем в соответствии с результатами измерений в процессе построения петли непрерывно вычисляют первую производную по времени напряженности
Н внешнего магнитного поля и первую производную по времени магнитной индукции В
поля образца для поддержания их суммы постоянной путем регулирования скорости изменения внешнего магнитного поля.
Недостатком известного способа является низкая точность построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца ввиду существенной погрешности измерений,
из-за того что на отдельных участках петли гистерезиса он сводится к известным способам
с высокой погрешностью, а именно к способам, при которых dH/dt = const и dB/dt = const.
Наиболее близким по технической сущности к настоящему изобретению является способ построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца для определения
его магнитных характеристик [3], при котором испытуемый образец перемагничивают
внешним магнитным полем с регулированием скорости его изменения, измеряют магнитную индукцию поля образца в зависимости от напряженности внешнего магнитного поля
и строят по результатам указанных измерений петлю магнитного гистерезиса, причем в
соответствии с результатами измерений в процессе построения петли непрерывно вычисляют текущие значения скорости перемещения по предельной петле гистерезиса точки,
описывающей магнитное состояние образца, которую поддерживают постоянной путем
регулирования скорости изменения внешнего магнитного поля.
Недостатком известного способа является низкая точность построения петли магнитного гистерезиса ферромагнитного образца из-за разной глубины проникновения внешнего магнитного поля в испытуемый образец на разных участках кривой перемагничивания.
Цель настоящего изобретения - повышение точности построения петли магнитного
гистерезиса ферромагнитного образца за счет исключения влияния на результаты измерений глубины проникновения перемагничивающего поля в испытуемый образец.
Сущность изобретения заключается в том, что испытуемый образец перемагничивают
внешним периодически изменяющимся магнитным полем с регулированием скорости его
изменения, измеряют величины магнитной индукции образца в зависимости от напряженности внешнего поля и по результатам указанных измерений строят петлю магнитного
гистерезиса, в соответствии с результатами измерений в процессе построения петли
непрерывно вычисляют текущие значения магнитной проницаемости образца и по ним
2
BY 9298 C1 2007.06.30
текущие значения скорости изменения магнитной проницаемости для контроля постоянства указанной скорости в течение всего цикла исследований путем регулирования скорости изменения внешнего магнитного поля.
В отличие от прототипа при перемагничивании постоянной поддерживается не скорость перемещения по предельной петле гистерезиса точки, описывающей магнитное состояние испытуемого образца, а скорость изменения его магнитной проницаемости.
На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства, реализующего предложенный способ.
На фиг. 2 представлены петли магнитного гистерезиса, снятые на образце из армкожелеза по прототипу (кривая 1) и по предлагаемому изобретению (кривая 2).
Способ осуществляется следующим образом. Испытуемый образец помещают во
внешнее магнитное поле, которое изменяется во времени по величине и направлению.
При этом глубина z проникновения этого поля вглубь испытуемого образца равна [4]:
µ
z = 1 /(πfσµ)0,5 = 1 /(πσ ) 0,5 ,
(1)
T
где f и Т - соответственно частота и период перемагничивающего поля, σ - удельная электрическая проводимость, µ - магнитная проницаемость исследуемого образца.
В процессе изменения внешнего магнитного поля измеряют его напряженность Н и
магнитную индукцию В поля образца, по которым определяют величину магнитной проницаемости µ и скорость ее изменения, и регулируют скорость изменения внешнего магнитного поля так, чтобы скорость изменения магнитной проницаемости была постоянной.
Из формулы (1) видно, что так как при перемагничивании образца величина σ не зависит от величины внешнего магнитного поля, то глубина z проникновения этого поля остается постоянной по величине, если выполняется условие:
(2)
µ/T = const.
Следовательно, для того чтобы глубина проникновения внешнего магнитного поля не
влияла на результаты измерений, необходимо поддерживать скорость изменения магнитной проницаемости во времени постоянной. Если же глубина проникновения внешнего
магнитного поля будет больше толщины образца, то он будет промагничиваться на всю
толщину независимо от положения измеряемой точки на петле магнитного гистерезиса.
Предложенный способ может быть реализован, например, с помощью устройства,
структурная схема которого представлена на фиг. 1.
Устройство содержит преобразователь 1, состоящий из намагничивающего соленоида 2
и измерительной катушки 3, измерительный резистор 4, управляемый источник 5 питания,
усилитель 6, интегратор 7, блок 8 вычисления магнитной проницаемости, дифференцирующую цепочку 9 и блок 10 управления и регистрации. Выход управляемого источника 5
питания через намагничивающий соленоид 2 соединен с измерительным резистором 4 и
входом усилителя 6, выход которого соединен с первым входом блока 8 вычисления магнитной проницаемости и первым входом блока 10 управления и регистрации. Вход интегратора 7 соединен с измерительной катушкой 3, а выход - со вторым входом блока 8
вычисления магнитной проницаемости и вторым входом блока 10 управления и регистрации,
первый выход блока 8 вычисления магнитной проницаемости через дифференцирующую
цепочку 9 соединен с первым входом управляемого источника 5 питания, а второй - через
блок 10 управления и регистрации - со вторым входом управляемого источника 5.
Для реализации предлагаемого способа испытуемый образец (на фигурах не показан)
помещают в преобразователь. С помощью управляемого блока 5 питания задается определенная скорость перемагничивания образца. Для этого используется измеренный посредством измерительного резистора 4 и усилителя 6 сигнал, пропорциональный напряженности
Н внешнего магнитного поля, а также сигнал с интегратора 7, который пропорционален
магнитной индукции В поля образца. Величины Н и В регистрируют посредством блока 10
3
BY 9298 C1 2007.06.30
управления и регистрации. Одновременно по ним в блоке 8 вычисления магнитной проницаемости определяется текущее значение магнитной проницаемости µ, из которого получают скорость изменения магнитной проницаемости посредством дифференцирующей
цепочки 9, выходной сигнал с которой поступает на вход управляемого источника 5 питания.
Техническим результатом осуществления предлагаемого способа является промагничивание испытуемого образца на одну и ту же глубину независимо от положения измеряемой точки на петле магнитного гистерезиса, что исключает влияние неоднородности
намагничивания образца по толщине на разных участках петли магнитного гистерезиса на
точность ее построения.
Источники информации:
1. Мазетти П., Сордо П. Прибор для снятия кривых намагничивания при постоянной
dB/dt // Приборы для научных исследований. - 1966. - № 5. - С. 6-11.
2. А.с. СССР 601642, 1978.
3. А.с. СССР 809013, 1981 (прототип).
4. Неразрушающий контроль металлов и изделий: Справочник / Под ред. Г.С. Самойловича. - М.: Машиностроение, 1976. - С. 208.
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.
4
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
110 Кб
Теги
by9298, патент
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа