Цифровий автоматичний коерцитиметр

Реферат: UA 71449 U UA 71449 U 55 Корисна модель належить до магнітних вимірювань і може бути застосована для вимірювання коерцитивної сили виробів з феромагнітних матеріалів. Відомий цифровий автоматичний коерцитиметр, що містить послідовно з'єднані блок управління, генератор лінійного струму, котушку Гельмгольца, послідовно з'єднані ферозонд, тригер, елемент І, лічильник імпульсів, цифровий індикатор, генератор тактових імпульсів, пороговий блок, при цьому другий вихід генератора лінійного струму через пороговий блок сполучений з другим входом елемента І, дільник імпульсів, піковий детектор, диференціюючий ланцюг, причому вихід генератора тактових імпульсів через дільник імпульсів з'єднаний з третім входом елемента І, а вихід ферозонда через послідовно зв'язані піковий детектор та диференціюючий ланцюг підключений до входу блока управління [див. патент України № 1712937, G01R 33/12, опубл. 15.02.1992, бюл. № 6]. Недолік відомого цифрового автоматичного коерцитиметра полягає в тому, що через доведення виробу до насичення не по ідеальній кривій намагнічування, а по основній, коерцитиметр має недостатньо високу точність вимірювання коерцитивної сили. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення цифрового автоматичного коерцитиметра шляхом того, що розташовано генератор змінного згасаючого струму, підключений виходом до котушки Гельмгольца, а входом - через елемент АБО до блока управління та через додатковий диференцюючий ланцюг до тригера, що завдяки підмагнічуванню змінним згасаючим струмом намагнічування виробу здійснюється не по основній, а по ідеальній кривій намагнічування, що забезпечує поліпшення якості намагнічування виробу і тим самим підвищення точності вимірювання. Поставлена задача вирішується тим, що у цифровому автоматичному коерцитиметрі, що містить послідовно з'єднані блок управління, генератор лінійного струму, котушку Гельмгольца, послідовно з'єднані ферозонд, тригер, елемент І, лічильник імпульсів, цифровий індикатор, генератор тактових імпульсів, пороговий блок, при цьому другий вихід генератора лінійного струму через пороговий блок сполучений з другим входом елемента І, дільник імпульсів, піковий детектор, диференціюючий ланцюг, причому вихід генератора тактових імпульсів через дільник імпульсів з'єднаний з третім входом елемента І, а вихід ферозонда через послідовно зв'язані піковий детектор та диференціюючий ланцюг підключений до входу блока управління, згідно з корисною моделлю, розташовано генератор змінного згасаючого струму, підключений виходом до котушки Гельмгольца, а входом через елемент АБО - до блока управління та через додатковий диференціюючий ланцюг до тригера. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено цифровий автоматичний коерцитиметр (фіг. 1), що містить котушку Гельмгольца 1, генератор 2 лінійного струму, блок 3 управління, пороговий блок 4, елемент І 5, лічильник 6 імпульсів, цифровий індикатор 7, тригер 8, ферозонд 9, піковий детектор 10, диференціюючий ланцюг 11, генератор 12 тактових імпульсів, дільник 13 імпульсів, виріб 14, генератор 15 змінного згасаючого струму, елемент АБО 16 та додатковий диференціюючий ланцюг 17. На фіг. 2 наведено часові діаграми роботи цифрового автоматичного коерцитиметра. Цифровий автоматичний коерцитиметр працює наступним чином. Після установки виробу 14 в котушку Гельмгольца 1 блок 3 управління вмикає генератор 2 лінійного струму і в котушку Гельмгольца 1 подається струм, який лінійно зростає (проміжок 0-а діаграми і, фіг. 2), у результаті чого намагнічується виріб 14 і водночас збільшується сигнал на виході ферозонда 9. При досягненні насичення виробу 14, що відповідає струму ІS1 (точка а, фіг. 2), сигнал ферозонда 9 сягає максимального значення та через піковий детектор 10 та диференціюючий ланцюг 11 надходить у блок 3 управління, який впливає на генератор 2 лінійного струму. По цій команді струм зменшується до нуля (точка б, фіг. 2) та в момент переходу струму через нуль відбувається зміна його полярності. У котушку Гельмгольца 1 подається лінійний струм зворотної полярності, який перемагнічує виріб 14. Водночас з генератора 2 лінійного струму подається сигнал на пороговий блок 4, який відмикає елемент І 5 за умови наявності сигналу з тригера 8, і імпульси, які виробляються генератором 12 тактових імпульсів, через дільник 13 імпульсів надходять на лічильник 6 імпульсів. Зі зростанням струму відбувається розмагнічування виробу 14 і в момент рівності величини напруженості магнітного поля, наведеного в котушці Гельмгольца 1, коерцитивній силі НC1 виробу 14, що відповідає значенню струму IH (точка в, фіг. 2), сигнал на виході ферозонда 9 зменшується до нуля та відбувається 60 перекидання тригера 8. Закривається елемент І 5 та припиняється надходження імпульсів з генератор 12 тактових імпульсів через дільник 13 імпульсів, який зменшує кількість iмпульсів, вироблених, удвічі, на лічильник 6 iмпульсів, при цьому встановлюється кількість iмпульсів N1/2, пропорційна половині величини коерцитивної сили НС1/2. Струм в котушці Гельмгольца 1 продовжує змінюватися за лінійним законом до IS2 (точка г, фіг. 2), при цьому відбувається 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 C1 1 UA 71449 U 5 10 перемагнічування виробу 14 і в точці г (фіг. 2) він намагнічується до насичення у зворотному напрямку, що відповідає збільшенню вихідного сигналу ферозонда 9 до максимуму. Під дією цього сигналу через піковий детектор 10 та диференціюючий ланцюг 11 блок 3 управління впливає на генератор 2 лінійного струму. По цій команді струм знову зменшується до нуля (точка д, фіг. 2) та в момент переходу струму через нуль блок 3 управління міняє напрям струму генератора 2 лінійного струму на зворотний, водночас через пороговий блок 4 та елемент І 5 на лічильник 6 iмпульсів надходять імпульси з генератора 12 тактових імпульсів через дільник 13 імпульсів. Зі зростанням струму знову відбувається перемагнічування виробу 14 і в момент рівності магнітного поля котушки Гельмгольца 1 коерцитивній силі НС2 виробу 14, що відповідає значенню струму IH (точка e, фіг. 2), на виході ферозонда 9 з'являється нуль, що спричиняє C2 15 20 25 перекидання тригера 8. Закривається елемент І 5 та припиняється надходження імпульсів з генератора 12 тактових імпульсів через дільник 13 iмпульсів на лічильник 6 імпульсів, при цьому до кількості імпульсів N1/2, зареєстрованої ним при першому ліченні, пропорційній значенню HC1/2, додається кількість імпульсів N2/2, пропорційна значенню НС2/2, і на цифровий індикатор 7 подається N1/2+N2/2=N імпульсів, що відповідає коерцитивній силі НC1/2+НС2/2=НC виробу 14. Вимірювання коерцитивної сили виробу 14 при двох напрямках лінійного струму дозволяє підвищити точність цифрового автоматичного коерцитиметра за рахунок компенсації впливу зовнішніх магнітних полів. На початку вимірювання блок 3 управління вмикає через елемент АБО 16 генератор 15 змінного згасаючого струму (епюра u15, фіг. 2), який подається в котушку Гельмгольца 1, у результаті чого забезпечується намагнічування виробу 14 по ідеальній кривій намагнічування. Після перекидання тригера 8 у точці в (епюра u8, фіг. 2) спрацьовує диференціюючий ланцюг 17 (епюра u17, фіг. 2), імпульсом з виходу якого через елемент АБО 16 знову вмикається генератор 15 змінного згасаючого струму (епюра u15, фіг. 2). Пропонована корисна модель завдяки підмагнічуванню виробу 14 змінним струмом забезпечить підвищення точності роботи коерцитиметра. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 30 35 40 Цифровий автоматичний коерцитиметр, що містить послідовно з'єднанні блок управління, генератор лінійного струму, котушку Гельмгольца, послідовно з'єднані ферозонд, тригер, елемент І, лічильник імпульсів, цифровий індикатор, генератор тактових імпульсів, пороговий блок, при цьому другий вихід генератора лінійного струму через пороговий блок сполучений з другим входом елемента І, дільник імпульсів, піковий детектор, диференціюючий ланцюг, причому вихід генератора тактових імпульсів через дільник імпульсів з'єднаний з третім входом елемента І, а вихід ферозонда через послідовно зв'язані піковий детектор та диференціюючий ланцюг підключений до входу блока управління, який відрізняється тим, що розташовано генератор змінного згасаючого струму, підключений виходом до котушки Гельмгольца, а входом через елемент АБО - до блока управління та через додатковий диференціюючий ланцюг до тригера. 2 UA 71449 U 3 UA 71449 U Комп’ютерна верстка М. Ломалова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4