Устройства для измерения переменных магнитных величин: .измерение магнитных свойств образцов твердых или текучих материалов или изделий из них – G01R 33/12

Устройство для исследования магнитных свойств магнетиков, основанное на принципе регистрации нелинейных эффектов в параллельных гармоническом и постоянном магнитных полях, относится к области научного приборостроения, к технике исследования магнетиков на основе спин-эффектов. Техническим результатом заявленного изобретения является повышение чувствительностью исследования магнитных наночастиц и сложных магнетиков, испытывающих фазовые переходы и/или фазовое разделение, приводящее к сосуществованию нескольких магнитных фаз. Технический результат достигается благодаря тому, что в устройство для исследования магнитных свойств магнетиков дополнительно введены: ВЧ катушка L₃ с витками связи L_св1 и L_cв2, причем L₃ включена в ДРС между катушкой L₁ и катушкой L₂ последовательного контура, а также введены второй фильтр низких частот ФНЧ 2, усилитель-ограничитель с дополнительными усилителями на его входе и выходе, предусилитель сигнала 2 , второй формирователь эталонного сигнала 2 (ФЭС2), и диодный формирователь эталонного сигнала индуктивно связан с катушкой L₃ ДРС через виток связи L_cв1 , причем выход второго формирователя ФЭС2 через ключ, ФВЧ 2 и L_св2 тоже связан с катушкой L₃, а вход ФЭС2 подключен к выходу усилителя-ограничителя, на вход которого с витка связи L_св2 катушки L₃ через ФНЧ-2 подается сигнал , фаза которого привязана к фазе гармонического поля на образце, а предусилитель 2 включен между ФВЧ-1 и приемником 2 , в котором НЧ часть заменена на стабильный усилитель постоянного тока. Все контакты между элементами, входящими в ДРС, выполнены паяными. 6 ил.

Реферат

(57) Предложен способ исследования динамики намагничивания ферромагнетика, быстро вводимого в насыщающее сверхсильное магнитное поле. В способе измеряют силу давления, возникающую между двумя ферромагнитными образцами, между которыми помещают пьезоэлектрический датчик, выходами включенный к измерителю пьезо-эдс. Ферромагнитные образцы вводят в магнитный зазор с насыщающим магнитным полем со скоростью ввода V, величину которой согласуют с постоянной релаксации магнитной вязкости ферромагнетика и длиной L магнитного зазора с насыщающим магнитным полем согласно выражению V=L/е , а размер l ферромагнитных образцов в направлении их движения в магнитном зазоре с насыщающим магнитным полем выбирают во много раз меньше длины L этого магнитного зазора. Техническим результатом является расширение арсенала средств измерения динамики намагничивания ферромагнетика. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Группа изобретений относится к измерительной технике и может быть использована в металлургическом производстве. В способе определения массы ферромагнитного материала согласно изобретению в качестве электрических катушек берут одну катушку спирального типа и, по крайней мере, одну катушку винтового типа, измеряют индуктивность винтовой катушки и определяют общую площадь сечения S_e ферромагнитного материала, далее по известным формулам определяют массу ферромагнитного материала. А устройство для осуществления данного способа содержит измерительный модуль, контейнер с ферромагнитным материалом и электрические катушки, расположенные под определенным углом и связанные с измерителем индуктивности, передающим сигнал в вычислительный комплекс, который вычисляет и отражает на мониторе массу ферромагнетика. Изобретение позволяет не только выявлять наличие ферромагнетика, но и определить его массу из общего объема неоднородного материала. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 9 ил.

Заявлен прибор для измерения магнитной вязкости ферромагнетика. Прибор содержит вращающееся ферромагнитное кольцо и решающий процессор. Кольцо состоит из исследуемого ферроматериала, и его часть помещена в магнитный зазор электромагнита. По краям магнитного зазора электромагнита по ходу вращения ферромагнитного кольца установлены входной и выходной магнитные датчики. Магнитные датчики включают катушки индуктивности, связанные с соответствующими первым и вторым подстраиваемыми конденсаторами. Образуемые катушками и конденсаторами колебательные контуры входят в состав первого и второго высокочастотных генераторов. Технический результат - повышение точности измерений магнитной вязкости и расширение функциональных возможностей устройства. 4 ил.

Заявлен прибор для измерения кривой намагничивания ферромагнетика. Прибор содержит ферромагнитное кольцо из исследуемого ферромагнетика, катушку колебательного контура, датчик Холла. Кольцо помещено между полюсами электромагнита, подключенного к регулируемому источнику постоянного тока. Катушка выполнена на ферромагнитном кольце и соединена с высокочастотным генератором. Датчик Холла помещен в магнитный зазор электромагнита. Высокочастотный генератор подключен к измерителю частоты, датчик Холла включен к входу измерителя напряженности магнитного поля. Техническим результатом является повышение точности производимых измерений кривой намагничивания ферромагнетика в широком диапазоне изменения напряженности магнитного поля. 1 ил.

Изобретение относится к области теплотехнических измерений и может быть использовано для оценки температурного режима работы пароперегревательных котельных труб из аустенитных сталей. Согласно заявленному изобретению вторичный прибор 2 ферритометра дополнительно к существующему преобразователю 3 содержит преобразователь 5 сигнала, пропорционального СФФ, в сигнал, пропорциональный температуре, искомой эквивалентной температуре. Ферритометр снабжен также задатчиками 6-9 параметров преобразования. Технический результат: повышение точности измерения эквивалентной температуры эксплуатации наружной поверхности пароперегревательных труб из аустенитных сталей при остановленном котле. 1 ил., 1 табл.

Заявлен способ измерения магнитной вязкости ферромагнетиков. Часть ферромагнетика, выполненного в виде кольца, помещена в магнитный зазор электромагнита. Кольцо вращают относительно магнитного зазора. В течение интервала времени измеряют значения величины магнитной восприимчивости ферромагнетика внутри магнитного зазора электромагнита с помощью электромагнитного датчика, обмотка которого входит в состав колебательного контура высокочастотного генератора. При этом электромагнитный датчик перемещают вдоль дуги окружности, соосной с ферромагнитным кольцом внутри магнитного зазора электромагнита. Измерение величины магнитной восприимчивости производят в блоке вычисления и индикации по изменению частоты в высокочастотном генераторе. Технический результат - повышение точности измерения магнитной вязкости ферромагнетиков. 6 ил.

Изобретение относится к области измерений свойств и тестирования материалов, в частности, к способам определения магнитокалорического эффекта (МКЭ). Технический результат - ускорение и упрощение исследований МКЭ магнитных материалов. Указанный технический результат достигается использованием для расчета полевых и температурных зависимостей величины адиабатического изменения температуры в широком интервале температур универсальной кривой, получаемой с помощью дискретного набора экспериментально измеренных кривых зависимости адиабатического изменения температуры от поля. Данный метод может быть использован при исследовании магнитных материалов с магнитным фазовым переходом порядок - беспорядок второго рода. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения динамической петли гистерезиса и основной кривой намагничивания изделий из листовой электротехнической стали (ИЛЭТС) на частотах от 1 до 10000 Гц. Устройства для экспресс-испытания изделий из листовой электротехнической стали содержит источник переменного тока, дифференциальный магнитный мост, прикладываемый к испытуемому образцу и представляющий собой сердечник Н-образной формы из пермаллоя, на нейтральное сечение которого нанесена измерительная катушка, а на четыре полюса -одинаковые намагничивающие катушки, соединенные последовательно так, что нижние и верхние катушки соединены между собой согласованно, а пара верхних и пара нижних между собой - встречно, и подключенные к выходу источника переменного тока. Источник переменного тока состоит из генератора синусоидального напряжения и усилителя переменного напряжения, первый вход которого подключен к выходу генератора синусоидального напряжения, а второй - к выходу измерительной катушки. Последовательно с намагничивающими катушками включен сенсор тока. Устройство также содержит запоминающее устройство с задержкой выходного сигнала относительно входного на четверть периода выходного напряжения генератора, первый вход запоминающего устройства подключен к выходу измерительной катушки, а второй - ко второму выходу генератора синусоидального напряжения, регистрирующий блок, имеющий два входа, первый подключен к выходу запоминающего устройства, а второй - к выходу сенсора тока. Технический результат - возможность измерения магнитной индукции и напряженности магнитного поля в испытуемом образце, а также повышение скорости испытания и точности измерений. 3 ил.

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения намагниченности жидкого вещества, в частности магнитной жидкости. Изобретение заключается в том, что при измерении намагниченности жидкого вещества в постоянном магнитном поле баллистическим методом с помощью двух одинаковых встречно включенных измерительных обмоток последовательно с ними включают дополнительную компенсирующую обмотку, плоскость которой имеет возможность поворачиваться относительно направления напряженности поля. Измерительные обмотки размещают на пустых капсулах. Методом импульсного изменения внешнего магнитного поля на противоположное, вращая компенсирующую обмотку, добиваются нулевого значения результирующего сигнала всех трех обмоток, после чего через заправочные отверстия в отсутствии поля одну из капсул заполняют исследуемым жидким веществом. Также методом импульсного изменения внешнего магнитного поля на противоположное определяют изменение потокосцепления катушек, по которому рассчитывают намагниченность жидкого вещества для выбранного значения напряженности поля. Данные способ и устройство позволяют осуществить измерение намагниченности жидкого вещества в полях высокой напряженности, создаваемых намагничивающими устройствами с замкнутыми магнитопроводами, существенно повысить точность измерений. Технический результат, достигаемый изобретением, заключается в повышении точности измерений намагниченности жидкого вещества, особенно в сильных полях. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к магнитным измерениям и предназначено для измерения магнитных характеристик изделий из магнитомягких материалов. Устройство для измерения характеристик магнитомягких материалов содержит последовательно соединенные источник питания, намагничивающую обмотку, нанесенную на испытуемый образец, измерительный шунт, к выходу источника питания последовательно присоединены масштабирующее устройство, первый вход интегросуммирующего усилителя, первый вход регистрирующего устройства, к выходу измерительного шунта присоединен вход усилителя, к выходу которого присоединен второй вход регистрирующего устройства, дифференциатор, вход которого соединен с выходом усилителя, делитель, первый вход которого соединен с выходом усилителя, а второй - с выходом масштабирующего устройства, нуль-орган, вход которого соединен с выходом дифференциатора, аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с выходом делителя, а второй - с выходом нуль-органа, регистр, первый вход которого соединен с первым выходом аналого-цифрового преобразователя, а второй - со вторым выходом аналого-цифрового преобразователя, цифроаналоговый преобразователь, первый вход которого соединен с выходом регистра, а второй - с выходом усилителя, выход цифроаналогового преобразователя соединен со вторым входом интегросуммирующего усилителя. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерения магнитных характеристик изделий из магнитомягких материалов. 3 ил.

Предлагаемое изобретение относится к области неразрушающего контроля ферромагнитных объектов (листов, труб, трубопроводов, резервуаров для хранения нефти и газа). Используется электромагнитный преобразователь с П-образным ферромагнитным сердечником, на котором размещаются возбуждающие включенные последовательно катушки индуктивности и две пары дифференциально включенных измерительных обмоток. Цель изобретения - расширение информативности контроля за счет выявления протяженных коррозионных повреждений стенок ферромагнитных объектов как на наружной, так и внутренней стороне стенки. Эта цель достигнута за счет того, что размер стороны полюса сердечника выполняется равным двум значениям максимальной толщины из диапазона толщин контролируемых объектов, расстояние между полюсами - равным шести сторонам полюса; измерительные катушки индуктивности располагаются в середине межполюсного расстояния одна над другой на заданном расстоянии вдоль вертикальной оси П-образного сердечника, при этом на одном из его полюсов по обе стороны возбуждающей катушки размещаются дополнительные две включенные встречно измерительные катушки индуктивности, а вся конструкция помещается в прямоугольный ферромагнитный экран. 2 ил.

Изобретение относится к измерениям магнитных свойств образцов твердых материалов или изделий из них и может использоваться, в частности, для определения магнитного момента космического аппарата. Отличительная особенность способа состоит в том, что измерения производятся одновременно парой приборов, расположенных по разные стороны от исследуемого объекта. Использование пары измерителей на каждом направлении позволяет с требуемой точностью определить местоположение источника магнитного момента на объекте. Расстояние от измерительных приборов до источника магнитного момента в каждом направлении вычисляется по формуле

r₂=2r-r₁

где H₁ и H₂ - напряженность магнитного поля, измеренная первым и вторым измерителем пары [А/м]; r ₁ и r₂ - расстояние от источника магнитного момента до первого и второго измерителя соответственно [м]; 2r - расстояние между измерителями в каждой паре [м]. Технический результат состоит в определении, при минимальных перемещениях объекта, величины и направления магнитного момента, а также местоположения источника магнитного момента.

Изобретение относится к области измерения магнитных параметров ферромагнитных материалов и может быть использовано для определения свойств и напряженно-деформированного состояния различных ферромагнитных изделий. Передвижное магнитное устройство (ПМУ) содержит корпус и намагничивающий элемент. Согласно изобретению намагничивающий элемент выполнен с возможностью вращения относительно корпуса. Кроме того, намагничивающий элемент выполнен с возможностью вращения относительно оси, перпендикулярной рабочей поверхности устройства. Намагничивающий элемент может быть выполнен в виде постоянного магнита в форме прямоугольного параллелепипеда с намагниченностью, параллельной рабочей поверхности устройства, а устройство дополнительно снабжено механизмом вращения в виде шагового электродвигателя, причем электромагнитные элементы последнего выполнены взаимодействующими с постоянным магнитом. Намагничивающий элемент может быть выполнен с возможностью фиксации в заданном положении относительно корпуса. Технический результат: повышение точности определения магнитных параметров материала ферромагнитных изделий при их контроле с помощью ПМУ и расширение функциональных возможностей устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области измерения переменных магнитных величин и магнитных свойств образцов и изделий и может быть использовано для определения коэрцитивной силы ферромагнитных материалов. Приставное устройство коэрцитиметра содержит намагничивающий элемент и магнитометрический блок с измерителем магнитного поля. Намагничивающий элемент выполнен автономным, жестко или шарнирно соединен с магнитометрическим блоком. Устройство выполнено с возможностью перемещения относительно контролируемого изделия в направлении от магнитометрического блока к намагничивающему элементу. Техническим результатом изобретения является расширение функциональных возможностей устройства, снижение его энергопотребления, увеличение производительности контроля и документирования результатов измерений. 14 з.п. ф-лы, 9 ил.

Использование: для неразрушающего контроля магнитной проницаемости и удельной электропроводности отдельных зон деталей. Сущность: заключается в том, что осуществляют измерение индуктивности катушек с образцами L_к.обр в виде цилиндров длиной l_обр более пяти диаметров d _обр, удаляют катушки с образца и измеряют индуктивности катушек на воздухе L_к.в, определяют магнитную проницаемость материала выбранной зоны _обр.=L_к.обр /L_к.в, измеряют электросопротивление образца R_обр и рассчитывают электропроводность его материала _обр.=4l_обр/ R_обр(d_обр) ², при этом предварительно к отдельной зоне прикладывают датчик, измеряют индуктивность датчика с деталью L _д и, зная индуктивность датчика на воздухе L _в, рассчитывают условную магнитную проницаемость детали в выбранной зоне _д.у=L_д/L _в, рассчитывают поправочный коэффициент К = _обр/ _д.у, после чего прикладывают датчик к зонам остальных i-х деталей партии и измеряют L _дi, затем рассчитывают условную магнитную проницаемость зон каждой i-й детали партии _д.у.i=L_д.i, /L_в и определяют магнитную проницаемость _дi= _д.у.iК , кроме того, в выбранной зоне целых деталей на базе, равной l_обр, и на частоте _обр=1/ (d_обр)² _{обр обр} измеряют электросопротивление R_п в слое, толщиной равном d _обр, рассчитывают условную удельную электропроводность отдельной зоны _у=l_обр/2R _п(d_обр)² и поправочный коэффициент К = _обр/ _у, а для остальных деталей партии (либо на деталях находящихся в изделиях) в тех же зонах на базе l_обр и той же частоте _обр измеряют R_пi , рассчитывают _уi и определяют удельную электропроводность зон в каждой i-й детали _iд=К _уi. Технический результат: создание высокопроизводительного экспресс-способа определения магнитной проницаемости и удельной электропроводности отдельных зон деталей.

Изобретение относится к области термической обработки деталей из чугуна с шаровидным графитом. Проводят контроль исходной структуры коэрцитиметром, на основании его результатов выбирают режимы термообработки. Детали подвергают аустенизации при 880-930°С, подстуживают в печи до температуры в интервале Ar ₃-Ar₁, охлаждают со скоростью 5-10 градусов в минуту до температуры в интервале между температурой начала А П превращения и температурой на 50°С выше температуры максимальной устойчивости аустенита при превращении его в верхний бейнит или троостит. Проводят изотермическую выдержку детали при этой температуре до максимально возможной степени А П превращения. После охлаждения проводят контроль структуры коэрцитиметром на склонность перлита и отпущенного бейнита к изменениям при последующем азотировании. В зависимости от результатов контроля выбирают режим отпуска, после проведения которого проводят окончательный контроль структуры коэрцитиметром. Контроль структуры деталей коэрцитиметром осуществляют по значениям шкалы, разработанной на основании исследований зависимости показаний коэрцитиметра от исходной структуры и ее изменений при азотировании, а также от роста и коробления деталей при азотировании. В азотированных деталях получают структуру, устойчивую к изменениям при азотировании. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к области физико-химических исследований твердых, жидких и газообразных образцов материалов. Устройство для обнаружения и измерения магнитной проницаемости или относительной магнитной проницаемости _r, или относительной магнитной восприимчивости ( _r-1) образца содержит камеру для образцов и по меньшей мере две катушки индуктивности, причем упомянутые две катушки окружают упомянутую камеру для образцов, а упомянутая камера для образцов имеет по меньшей мере одно отверстие для введения образца или сосуда для образцов, вмещающего образец, при этом упомянутое устройство также снабжено электрической схемой, которая измеряет разность индуктивности между двумя катушками. Технический результат - повышение чувствительности детектора. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предложенное изобретение относится к области магнитных измерений и может быть использовано для исследования физических свойств материалов, их структуры и состава. В основу изобретения положена задача определения наличия кристаллической нанофазы в аморфной матрице нанокристаллического материала путем использования параметров скачков Баркгаузена. Способ магнитной структуроскопии заключается в перемагничивании контролируемого материала переменным магнитным полем, регистрации скачков Баркгаузена, измерении их параметров и суждение по их характеристикам о структуре материала. При этом перемагничивание контролируемого материала осуществляют локально, переменным магнитным полем с частотой не менее 10 кГц, в качестве измеряемых параметров получают с первичного преобразователя осциллограмму огибающей потока скачков Баркгаузена, и по ее форме судят о наличии кристаллической нанофазы в аморфной матрице нанокристаллического материала. В предпочтительном варианте реализации предложенного изобретения локальное перемагничивание осуществляют приставным первичным преобразователем. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для определения магнитной проницаемости цилиндрических проводников. Способ определения магнитной проницаемости заключается в определении модуля и аргумента продольного сопротивления исследуемого проводника Z. Магнитную проницаемость определяют по соотношению:

Изобретение относится к магнитно-силовым сканирующим зондовым микроскопам (МСМ) и может быть использовано для измерения локальных магнитных характеристик образца с нанометровым разрешением во внешнем магнитном поле. Согласно изобретению, магнитно-силовой микроскоп с переменным магнитом содержит блок управления, держатель зондового датчика с зондовым датчиком и держатель образца, установленные с возможностью взаимного перемещения, а также переменный магнит, включающий магнитопровод с полюсными наконечниками. Особенность изобретения состоит в том, что по крайней мере один из полюсных наконечников встроен в держатель образца и по крайней мере один полюсный наконечник пространственно отделен от магнитопровода. Одним из вариантов осуществления изобретения является встраивание в держатель образца пространственно отделенного полюсного наконечника, при этом другой полюсный наконечник установлен таким образом, что зондовый датчик будет расположен между полюсными наконечниками. В другом варианте в держатель образца встроены оба полюсных наконечника, причем оба полюсных наконечника пространственно отделены от магнитопровода. Технический результат изобретения заключается в увеличении разрешения магнитно-силового сканирующего зондового микроскопа с переменным магнитом. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения магнитных характеристик ферромагнитных материалов. Технический результат - повышение точности измерения. Для достижения данного результата перемагничивающая обмотка выполнена двухсекционной с разнесением секций одна от другой на расстояние, равное их радиусу. При этом обмотка содержит дополнительную компенсационную обмотку, которая соединена с регулируемым источником постоянного тока и снабжена механизмом регулирования магнитной оси. Измерительная обмотка намотана на двух каркасах, расположенных в пределах длины проверяемого образца, ее обмотки включены встречно-последовательно с входом второго усилителя. При этом магнитные оси обмоток перпендикулярны. Регулятор напряжения и источник опорного напряжения содержат цифровые индикаторы амплитуды поля перемагничивания и значения поля перемагничивания. 2 ил.

Использование: для измерения состава и расхода многокомпанентной жидкости на основе ядерного магнитного резонанса. Сущность заключается в том, что устройство для измерения и расхода многокомпанентной жидкости на основе ядерного магнитного резонанса содержит магнитную систему, трубу, выполненную из немагнитного материала, часть которой размещена в магнитном поле между наконечниками магнитной системы, радиочастотную катушку, электронный блок обработки сигналов, датчик давления и датчик температуры, при этом часть трубы, которая размещена в магнитном поле между полюсами магнитной системы, состоит из двух участков - периферийного и центрального, размещенного в центральной части магнитного поля межполюсного пространства магнитной системы, выполненного таким диаметром, где выполняются условия реализации ядерного магнитного резонанса, т.е. относительное изменение магнитной индукции в любом направлении внутри этого объема не превышает 10^-3, радиочастотная катушка, помещенная между экранами Фарадея и соединенная с электронным блоком обработки сигналов, размещена коаксиально внутри центрального участка трубы так, что оси межполюсного пространства магнитной системы и радиочастотной катушки расположены перпендикулярно друг к другу, причем центр катушки конструктивно расположен в центре межполюсного пространства магнитной системы. Технический результат: повышение точности измерений состава и расхода многокомпонентной жидкости, увеличение КПД использования магнитной системы, упрощение конструкции и уменьшение размеров и веса предлагаемого устройства. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.

Исследуемый цилиндрический проводник радиусом r и с удельной проводимостью подключают через образцовый резистор к вторичной обмотке понижающего трансформатора. Первичную обмотку понижающего трансформатора подключают к генератору переменного тока частотой f. Определяют продольное сопротивление Z исследуемого цилиндрического проводника на участке длиной 1 м. Магнитную проницаемость определяют по соотношению =(Z²r²)/(2f10 ^-7). Способ позволяет уменьшить трудоемкость определения магнитной проницаемости за счет измерения сопротивления проводника. 1 ил.

Изобретение относится к области магнитных измерений коэрцитивной силы локальных участков изделия. Предложен приставной ферромагнитный коэрцитиметр, содержащий П-образный сердечник с намагничивающей и размагничивающей обмотками, индикаторный элемент в виде ферромагнитного накопительного счетчика и сравнивающее устройство. Индикаторный элемент выполнен в виде двух ферромагнитных накопительных счетчиков с коэффициентами накопления, изменяющимися в противоположных направлениях элементов, установленных на боковых стержнях П-образного сердечника, выходы которых соединены с входом сравнивающего устройства, а намагничивающая, она же размагничивающая, обмотка установлена на среднем стержне. Измеряемая величина определяется разностью частот ферромагнитных накопительных счетчиков в сравнивающем устройстве, что позволяет повысить точность измерений и чувствительность. 1 ил.