專利名稱：矯頑磁力計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是用于對(duì)硬質(zhì)合金等冶金材料Hc參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的一種磁性測(cè)量設(shè)備。
我國(guó)目前尚無(wú)此類儀器問(wèn)世。而國(guó)際上先進(jìn)的同類設(shè)備也都有測(cè)試樣品的體積或Hc參數(shù)的測(cè)試范圍小，精度較低，對(duì)試樣只能進(jìn)行局部測(cè)量的弱點(diǎn)。最先進(jìn)的1.095型精密矯頑磁力計(jì)在運(yùn)用于對(duì)硬質(zhì)合金等冶金材料Hc參數(shù)的測(cè)試中也有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作繁瑣、維修困難、單價(jià)昂貴等弊病。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種測(cè)試范圍寬，精度高，對(duì)試樣能進(jìn)行整體測(cè)量，且具有自動(dòng)化程度高，測(cè)試速度快，體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)便可靠、維修方便、價(jià)格低廉、實(shí)用性強(qiáng)的先進(jìn)磁性測(cè)量設(shè)備。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用脈沖磁化場(chǎng)，壓控退磁場(chǎng)，高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)放大器，磁極化強(qiáng)度指示電路，Hc值顯示電路，時(shí)序控制電路，測(cè)試裝置等系統(tǒng)構(gòu)成。被測(cè)試樣放在一個(gè)特殊結(jié)構(gòu)的裝置中，啟動(dòng)設(shè)備測(cè)試時(shí)，試樣便被自動(dòng)磁化飽和，其磁極化強(qiáng)度由高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)放大器檢出并指示強(qiáng)度大小，繼而可自動(dòng)或手動(dòng)控制試樣退磁，得出Hc的測(cè)試結(jié)果。儀器的測(cè)量范圍，通過(guò)“量程選擇”來(lái)調(diào)整，測(cè)試試樣的體積范圍可換接不同規(guī)格的“測(cè)試裝置”來(lái)改變，儀器的工作過(guò)程均通過(guò)時(shí)序控制系統(tǒng)進(jìn)行控制。


圖一是本實(shí)用新型的主機(jī)外形圖。
圖二是本實(shí)用新型的“測(cè)試裝置”外形圖。
圖三是本實(shí)用新型的總裝示意圖。
圖四是本實(shí)用新型的電氣原理方框圖。
圖五是本實(shí)用新型的脈沖磁化、退磁電源及其設(shè)備內(nèi)所有電源的全部電子線路圖。其中Ⅰ部分為磁化電源和磁化場(chǎng)產(chǎn)生電路；Ⅱ部分為退磁電源電路；Ⅲ部分為除Ⅰ、Ⅱ部分兩種電源以外的設(shè)備內(nèi)所有直流電源電路。
圖六是本實(shí)用新型的時(shí)序控制電路、電氣原理圖。所屬的Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ部分均為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制繼電器電路。
圖七是本實(shí)用新型的磁極化訊號(hào)處理及測(cè)試、量程、顯示的電氣原理圖。其中Ⅷ部分為高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)器及放大器；Ⅸ部分為磁極化強(qiáng)度指示控制電路；Ⅹ部分為壓控恒流源及退磁場(chǎng)產(chǎn)生電路；Ⅺ部分為放大電路；Ⅻ部分為Hc值顯示控制電路；

部分為“量程選擇”和“測(cè)試選擇”控制電路。
圖八是本實(shí)用新型的“測(cè)試裝置”結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)介紹本實(shí)用新型的工作原理和實(shí)施方案。
參看圖五Ⅰ部分。交流電壓經(jīng)R82限流至D41半波整流后向C14充電，經(jīng)一定時(shí)間充至峰值。當(dāng)J1－1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)，由R83與R84、L1線圈銅阻的串聯(lián)值分壓，提供觸發(fā)可控硅KP的觸發(fā)訊號(hào)，使KP在瞬間可靠的全導(dǎo)通，C14則通過(guò)KP向L1線圈放電，L1內(nèi)便產(chǎn)生很高的脈沖磁場(chǎng)。在脈沖磁場(chǎng)的寬度、幅度和L1的結(jié)構(gòu)根據(jù)實(shí)際需要選定后，可合理選擇C14、R82、R83、R84、D41、KP等原器件及貯能源數(shù)值即可達(dá)到上述目的。調(diào)整R82使向C14充電電流在3－3.5A之間。調(diào)整R83、R84，使KP能在J1－1常開(kāi)觸點(diǎn)閉合時(shí)可靠全導(dǎo)通。同時(shí)，合理選擇KP以保證其在高壓大電流脈沖下可靠工作。當(dāng)貯能源電壓為零和J1－1常閉觸點(diǎn)接通時(shí)，所貯存的能量可通過(guò)閉合K1－2開(kāi)關(guān)和泄放電阻R85泄放。本部分中，J1選用JRX－3繼電器，J1－1用3組觸點(diǎn)并聯(lián)。貯能源電壓可在220－280V之間選擇，R82在75Ω－120Ω之間選擇，R83在5.6K左右，R84在62Ω左右，R85在1KΩ－2KΩ之間，C14在2000μF－0.03F之間。D41為1N506，KP為3CT100A／500V等型號(hào)。
圖五第Ⅱ部分。由D37－40和C26組成橋式整流濾波電路，具有較強(qiáng)的負(fù)載能力，輸出電壓和負(fù)載能力均可根據(jù)實(shí)際需要確定。R0為泄放電阻，通過(guò)該電阻的電流為10mA左右為宜。D37－40均為1N4002二極管，C26容量為10000μF。
圖五第Ⅲ部分，由D33－36和C16－C19組成44 V的橋式整流濾波電路，分別經(jīng)F11、F12三端穩(wěn)壓器穩(wěn)壓后，再分別經(jīng)C20－C23濾波，得到能帶負(fù)載500mA的±15V電壓，當(dāng)電源電壓變化±10％時(shí)，波紋系數(shù)小于0.5％。同時(shí)，三端穩(wěn)壓器F10的輸入端、接地端與F11的輸入端、接地端并聯(lián)，輸出端經(jīng)C24、C25濾波，得到能帶負(fù)載150mA的端＋12V電壓，當(dāng)電源電壓變化±10％時(shí)、波紋系數(shù)小于0.5％。D33－D36的型號(hào)為1N4002，F(xiàn)11型號(hào)為7815，F(xiàn)12型號(hào)為7915，F(xiàn)10型號(hào)為7812。C16、C17容量為470μF，C20、C21、C24容量為220μF，C18、C19、C22、C23、C25容量為0.01μF。由D29－32和C15組成20

的橋式整流濾波電路。提供能帶負(fù)載500mA、電源電壓變化±10％時(shí)為22－24V的電壓。R81為泄放電阻，通過(guò)該電阻的電流為10mA左右。D29－D32型號(hào)為1N5501，C15電容為1000μF，R81為3.3KΩ。D28為5

半波整流二極管，型號(hào)是2CZ82A等，整流后的電壓為1.5－2V均可，做為發(fā)光二極管D24、D25、D26、D27的工作電源。D24為電源指示燈。D25、D26通過(guò)K4控制，D27通過(guò)J4－2控制。
圖六第Ⅳ部分，由R54、K2－1組成觸發(fā)控制電路和由R55－R60、C4、C5、D11、F6組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及由R61－R63、D12、D13、T14、T15、J1組成倒相驅(qū)動(dòng)繼電器電路。加在R55上的由R54、K2－1控制產(chǎn)生的脈沖觸發(fā)訊號(hào)經(jīng)C4、R56微分后，正向脈沖經(jīng)D11、R57加至F6的反相輸入端，F(xiàn)6的輸出端便由正阻塞變?yōu)樨?fù)阻塞狀態(tài)，電壓為－13.5V左右，待由R58－R60、C5控制的單穩(wěn)時(shí)間過(guò)后便回復(fù)到正阻塞狀態(tài)，其值為＋13.5V。F6的輸出端電壓經(jīng)R61限流后加至T14基極b，使T14工作在飽和或截止?fàn)顟B(tài)，在F6的輸出端為負(fù)阻塞狀態(tài)時(shí)，由D12、R61為其提供灌流通路。F6的輸出訊號(hào)由T14倒相后經(jīng)限流電阻R63輸入至驅(qū)動(dòng)晶體管T15基極b，控制繼電器J1的工作狀態(tài)(即吸合或釋放)。D13在繼電器J1釋放時(shí)能吸收線圈產(chǎn)生的反向自感電動(dòng)勢(shì)而起到保護(hù)T15不被擊穿的作用。本部分的設(shè)計(jì)要求是合理地選擇R54－R57、C4的數(shù)值和D11的型號(hào)以保證觸使單穩(wěn)態(tài)電路可靠觸發(fā)。本處R54為5.1KΩ，R55、R56為10KΩ，R57為22KΩ，C4為0.1μF。D11的開(kāi)關(guān)性能要較好，一般選為2CK10。F6為通用運(yùn)算放大器μA741等。R61－R63的選定要使T14、T15可靠安全地工作。本處R61為10K，R62為2K，R63為6.2K，T14、T15均為β＞40的3DG130B晶體管，D13的反向擊穿電壓要選用大于J1工作電壓的二倍而正向電流為100mA左右的2AK型晶體管。J1的選擇要滿足圖五第1部分中磁化源和磁化場(chǎng)產(chǎn)生電路可靠控制的需要。本處選用JRX－3型繼電器，本部分R58為22K、R59為240K，R60為390K，C5為1μF，單穩(wěn)時(shí)間為0.3S。
圖六第Ⅴ部分，由R45－R49、C6－C8、F7組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和由R50－R53、C8、D19D20、T16、T17、J4、J4－3、J5－1組成倒相延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路。F6的輸出訊號(hào)經(jīng)C6、R46微分后，正向脈沖通過(guò)D18輸入至F7的正相端，使其電位迅速上升，當(dāng)高于反相端的電位時(shí)，F(xiàn)7的輸出端便由正阻塞變?yōu)樨?fù)阻塞狀態(tài)，在作用于正相端的正脈沖消失后，F(xiàn)7的輸出端本應(yīng)立即由負(fù)阻塞回復(fù)至正阻塞狀態(tài)，但由于C7、R49的作用使其輸出端的回復(fù)速度變得緩慢，從而實(shí)現(xiàn)了延時(shí)的目的。F7的輸出訊號(hào)經(jīng)R50限流后加至T16的基極b，使T16工作在截止或飽和狀態(tài)。當(dāng)T16截止時(shí)，電源經(jīng)R51、R52向C8充電，經(jīng)一定時(shí)間使C8的電壓達(dá)到一定值后，T17才能驅(qū)動(dòng)導(dǎo)通，J4才能吸合動(dòng)作。這樣，又使J4的動(dòng)作響應(yīng)比F7輸出的控制訊號(hào)延遲了一定時(shí)間。J4的狀態(tài)還可由J5－1和J4－3直接控制。本部分選取R45、R46為10K，R47為22K，R48為24K，R49為1MΩ，C6為0.1μF，C7為2μF，D18為2CK10，F(xiàn)7型號(hào)為μA741，使單穩(wěn)態(tài)電路可靠工作，并可通過(guò)調(diào)整R47－R49、C7數(shù)值改變單穩(wěn)延遲時(shí)間，本處單穩(wěn)時(shí)間為14S。調(diào)整R50－R53、C8和合理選擇T16、T17，使J4可靠工作，并使J4的動(dòng)作響應(yīng)時(shí)間滯后F7輸出的控制訊號(hào)0.5S左右。此處R50、R51為2K，R52、R53為5.1K，C81μ，T16、T17為β＞40的3DG130B晶體管，J4應(yīng)選擇有六組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的JRX－3型繼電器。
圖六第Ⅵ部分，由R64－R69、C9、C10、D14、F8組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和由R70、R71、D15、T18組成倒相器以及分別由R71－R73、C11、T19、D16、J2、J3－3、J3－2和R71、R74、R75、C12、T20、D17、J3－1、J3、J4－4組成延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路。單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的翻轉(zhuǎn)由F6的輸出訊號(hào)控制。本部分的單穩(wěn)觸發(fā)器、倒相器和第Ⅳ部分同類電路的工作原理、方式、設(shè)計(jì)要求一樣。兩個(gè)延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器的電路也與第Ⅴ部分的同類電路結(jié)構(gòu)相同。但本處C10為10μF，單穩(wěn)時(shí)間為14.2S，R71為2K，R72、R73、R74、R75均為5，1K，C11容量為4.7μF，C12容量為10μF，使J2的吸合動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后了0.3S，J3的吸合動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后了0.7S，而J2的釋放動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后了0.2S。此外，J2的狀態(tài)還受J3－3和J3－2的控制，J3的狀態(tài)還受J3－1和J4－1的控制。
圖六第Ⅶ部分，由R76－R80、C13、T21、J5、D21、D23、F9和J4－5常閉觸點(diǎn)組成延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路。它的特點(diǎn)是先延時(shí)而后驅(qū)動(dòng)繼電器吸合動(dòng)作，即J4－5開(kāi)啟后進(jìn)入延時(shí)狀態(tài)，待F9的同相端電位高于其反相端電位時(shí)，F(xiàn)9的輸出端便由負(fù)阻塞轉(zhuǎn)變?yōu)檎枞麪顟B(tài)并驅(qū)動(dòng)J5吸合動(dòng)作。此外，J5的狀態(tài)還受K2－2控制。本電路的延遲時(shí)間由調(diào)整R76－R78、C13決定。本處R76、R77為4.7KΩ，R78為300KΩ，C13為220μF，延遲時(shí)間為120S。R79的數(shù)值可在1MΩ左右選取，以便使F9在臨界翻轉(zhuǎn)時(shí)動(dòng)作穩(wěn)定。F9用μA741即可。
圖七第Ⅷ部分，由2只差分鐵磁探頭B2和檢測(cè)訊號(hào)處理部分組成的高靈敏度RC弱磁場(chǎng)磁通門(mén)以及由R1－R4、F1組成的差動(dòng)放大器共同組成。磁通門(mén)的靈敏度可達(dá)0.01μT以上，差分放大器的放大倍數(shù)為1。磁通門(mén)的訊號(hào)經(jīng)差分放大器輸出。
圖七第Ⅸ部分，包括由R5－R12、W1、W2、F2組成的5倍放大器和由R13、R15、D1、D2、J4－2、B表組成的指示控制電路。W1為放大器調(diào)零，R6、R7、W2為調(diào)整放大器引入外來(lái)補(bǔ)償訊號(hào)的強(qiáng)度和平衡程度用。本處R5－R8為10KΩ，R9、R10為20KΩ，R11為1MΩ，R12為62KΩ，R13、R15為5.1KΩ，W1、W2為15KΩ，D1、D2為2CK10，F(xiàn)2為μA741等。J4－2閉合后，放大器的輸出訊號(hào)經(jīng)R13限流、D1和D2限幅后由模擬刻度為100－0－100的β表指示。
圖七第Ⅹ部分，包括由R14(120KΩ，、W3(51KΩ)(或R20)(100KΩ)W4(56KΩ))、D3(2CK10)、C1(2μF)、F3(μA741)J3－4組成的積分器，由R16(10K)、R17(20K)、R18(200Ω)、D4(2CK10)、T1(3DG130B)、T2(3DD3B)組成的驅(qū)動(dòng)器，由R19(750Ω)、W4(56KΩ)、D5(2DW233)組成的電壓取樣電路，由T3－T12(3DD69E)、R22－R26(0.5Ω)、R27(0.1Ω)、D6(6A07／1000V)、L2、J2－1組成的退磁場(chǎng)產(chǎn)生電路。本部分的工作原理是，當(dāng)J2－1閉合，J3－4開(kāi)啟，積分器的輸入端Q1與S1接通、S2與Q2接通后，調(diào)節(jié)W4，使積分器的輸出訊號(hào)經(jīng)驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)功放管組，L2中便產(chǎn)生與通過(guò)的電流成正比的磁場(chǎng)。功放管組中通過(guò)的電流也即L2中通過(guò)的電流經(jīng)R27取樣后由R21反饋至積分器的Q1端，L2中電流的大小由調(diào)節(jié)W4控制，當(dāng)調(diào)節(jié)W4選定電壓后，L2中電流便被恒定，其變化率小于0.1％。本部分工作受J3－4、J2控制，J3－4閉合時(shí)，L2中便無(wú)電流通過(guò)。L2中電流的大小還可由外來(lái)訊號(hào)控制。應(yīng)按實(shí)際需要選用功放管組，并考慮其有良好的散熱條件。
圖七第Ⅺ部分，包括由R28－R37、R0、C2、C3、F4、W5－W9、J6－1、J7－1組成的具有三種比例放大功能的放大電路。W5為電路的零點(diǎn)調(diào)整，各放大比例可通過(guò)W6、W7、W8調(diào)節(jié)和通過(guò)J6－1、J7－1選定，并可通過(guò)W9、R37調(diào)整實(shí)際輸出的訊號(hào)比例。本部分中，R28、R29為10KΩ，R30、R31為20K，R32為1MΩ，R33為750KΩ，R0為1MΩ，R34為8.2KΩ，R35、R36為47Ω，R37為8.2KΩ，C2、C3均為0.01μF，W5為10KΩ，W6為100KΩ，W7為10K，W8為10KΩ、W9為2KΩ，F(xiàn)4為μA725集成運(yùn)算放大器。
圖七第Ⅻ部分，包括由R38、R39、MP－7117數(shù)字表、J8－1、J2－6、J4－1、J7－2、J6－2組成的Hc值顯示控制電路。各繼電器觸點(diǎn)、開(kāi)關(guān)控制MP－7117數(shù)字表的工作狀態(tài)，當(dāng)輸入訊號(hào)超過(guò)MP－7117數(shù)字表量程時(shí)，則由J8－1轉(zhuǎn)換接通此表量程上限值略高一點(diǎn)的電壓，使之顯示過(guò)載，又避免了輸入訊號(hào)過(guò)強(qiáng)而損壞數(shù)字表。此表量程為0－1.999V，并具有寄存功能。R38為2.4KΩ，R39為12KΩ。
圖七第Ⅷ部分，包括由按“比較→驅(qū)動(dòng)→繼電器動(dòng)作”過(guò)程工作的比較器驅(qū)動(dòng)電路和由K3、K4、D10、J6、J7組成的繼電器控制電路。R40－R43、W10、F5組成的輸入訊號(hào)經(jīng)比較器比較后由驅(qū)動(dòng)器控制J8動(dòng)作。J6、J7的動(dòng)作則由K3直接控制。K4則對(duì)圖五第Ⅲ部分中發(fā)光二極管D25、D26的工作狀態(tài)、圖六中J1－J5的工作電源、圖七第Ⅹ部分中手動(dòng)或自動(dòng)測(cè)試工作狀態(tài)的選擇、圖七第Ⅻ部分中數(shù)字顯示器的工作過(guò)程等進(jìn)行控制。本部分中，R40、R41、R44均為10KΩ，R42為620KΩ，R43為13KΩ，W10為1KΩ，F(xiàn)5為μF741集成運(yùn)算放大器，驅(qū)動(dòng)部分與繼電器J6、J7、J8及二極管D8、D9、D10等原器件均與前述各部分相同，K3為KQZX－4－2×2撳鍵開(kāi)關(guān)。
本實(shí)用新型的實(shí)施方案是，將產(chǎn)生脈沖磁場(chǎng)的線圈作為磁化線圈，將由電壓控制而產(chǎn)生緩慢變化磁場(chǎng)的線圈做為退磁測(cè)試線圈，用高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)放大器的兩個(gè)對(duì)稱敏感鐵磁探頭檢測(cè)試樣的磁極化強(qiáng)度訊號(hào)，并將它們做成一個(gè)相對(duì)位置固定的整體“測(cè)試裝置”。其結(jié)構(gòu)如圖八所示。磁化線圈和退磁測(cè)試線圈分別獨(dú)立設(shè)置，這樣使試樣置于既能技術(shù)磁飽和又在測(cè)試磁場(chǎng)均勻區(qū)中的最佳位置上，為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)測(cè)試和提高手動(dòng)測(cè)試的速度創(chuàng)造了條件，同時(shí)將大大減少測(cè)試裝置內(nèi)的溫升對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響。在測(cè)試線圈上增設(shè)補(bǔ)償線圈，目的是使其磁場(chǎng)均勻區(qū)增大，為保證測(cè)試的高精度提供有利條件。按照測(cè)量試樣的需要，可配制內(nèi)徑為30mm、60mm、100mm的測(cè)試線圈，使被測(cè)試樣體積的范圍更為擴(kuò)寬。本裝置的自動(dòng)測(cè)試時(shí)間為15S，手動(dòng)測(cè)試也進(jìn)行了120S的限時(shí)控制，這對(duì)省卻冷去裝置無(wú)疑提供了有利條件。因此本裝置的體積大為減小，重量大為減輕，成本大為降低。(與目前國(guó)際上最先進(jìn)的同類設(shè)備“1.095型”精密矯頑磁力計(jì)相比，體積小于 1/2 ，重量?jī)H為 1/4 ，成本低于 1/4 )。即使最先進(jìn)的同類設(shè)備“1.095型”精密矯頑磁力計(jì)，在訊號(hào)檢測(cè)方面，也只用于一只放在螺線管軸線外面的鐵磁探頭。這樣只能對(duì)試樣進(jìn)行局部測(cè)量，由于試樣形狀和試樣本身不均勻性的影響，測(cè)量時(shí)容易產(chǎn)生較大誤差，本裝置采用兩個(gè)差分敏感探頭進(jìn)行檢測(cè)，均勻的外磁場(chǎng)的影響能被充分補(bǔ)償，而且對(duì)試樣是進(jìn)行整體測(cè)量，其測(cè)試精度基本與試樣形狀和其本身的不均勻性無(wú)關(guān)，從而減少了測(cè)試誤差，提高了測(cè)試精度。
另外，還配備有定位標(biāo)志的試樣板，使試樣牢固、準(zhǔn)確、方便地放入“測(cè)試裝置”中。
參看圖一，本實(shí)用新型的其他有關(guān)裝置分述如下(1)K1做為“電源”開(kāi)關(guān)，(2)K2做為測(cè)試工作的“啟動(dòng)”或“停止”開(kāi)關(guān)，(3)K3做為測(cè)量范圍的“量程”開(kāi)關(guān)，(4)K4做為測(cè)試方式的“測(cè)試選擇”開(kāi)關(guān)，(5)W1做為測(cè)試系統(tǒng)調(diào)零，(6)W2做為測(cè)試時(shí)的補(bǔ)償調(diào)零，(7)W4做為手動(dòng)測(cè)試的退磁場(chǎng)控制，(8)W5、W9分別做為HC值的調(diào)零和校準(zhǔn)用，(9)J6做為由2KA／m到20KA／m的轉(zhuǎn)換繼電器，(10)J7做為由20KA／m到40KA／m的轉(zhuǎn)換繼電器，(11)J8做為過(guò)量程保護(hù)繼電器，(12)B表做為磁極化強(qiáng)度的指示表，(13)MP－7117數(shù)字表做為Hc值顯示表，(14)D24做為儀器的電源指示，(15)D25、D26分別做為手動(dòng)和自動(dòng)測(cè)試選擇指示，(16)D17做為儀器“啟動(dòng)”后的測(cè)試時(shí)間指示。并加裝軸流風(fēng)扇使功放管組具有良好的散熱條件。
本實(shí)用新型實(shí)施的工作過(guò)程如下自動(dòng)測(cè)試、選定“量程”和“自動(dòng)”測(cè)試方式并使D26亮。將試樣放入“測(cè)試裝置”中，啟動(dòng)K2，D27即亮，試樣被飽和磁化，待0.3S完畢，便由B表指示磁極化強(qiáng)度。C2則優(yōu)先與功放管組集電極接通，數(shù)字表與測(cè)量電路接通，接著圖七第Ⅹ部分中的積分器便開(kāi)始對(duì)磁極化強(qiáng)度的訊號(hào)電壓進(jìn)行積分，并經(jīng)驅(qū)動(dòng)器控制L2中的退磁場(chǎng)由零開(kāi)始增加，數(shù)字表便顯示相對(duì)應(yīng)的磁場(chǎng)數(shù)值，而B(niǎo)表指示值隨之減小，當(dāng)B表指示值為零時(shí)，L2中磁場(chǎng)便被恒定下來(lái)，數(shù)字表也固定顯示被測(cè)試樣的Hc數(shù)值。此后，先將B表與電路斷開(kāi)，Hc值寄存，再將積分器鎖閉，L2與功放管組集電極最后斷開(kāi)，D27熄滅，測(cè)試過(guò)程結(jié)束。但Hc值繼續(xù)顯示，直至再次啟動(dòng)K2時(shí)為止。
自動(dòng)測(cè)試的特點(diǎn)是，只需啟動(dòng)K2，測(cè)試過(guò)程便在15S內(nèi)由時(shí)序系統(tǒng)控制自動(dòng)完成，在啟動(dòng)K2后15S內(nèi)，任意啟動(dòng)K2均不干擾儀器正常工作。
手動(dòng)測(cè)試。選定“量程”和“手動(dòng)”測(cè)試方式并使D25亮后，以下工作過(guò)程直至使圖七第Ⅹ部分中的積分器置于準(zhǔn)備積分狀態(tài)時(shí)止，均與“自動(dòng)”測(cè)試相同。由調(diào)節(jié)W4控制退磁場(chǎng)，直到B表指示值為零時(shí)，數(shù)字表便固定顯示試樣的Hc數(shù)值，此后的工作過(guò)程與自動(dòng)測(cè)試相同。
手動(dòng)測(cè)試的特點(diǎn)是，啟動(dòng)K2進(jìn)行自動(dòng)磁化，B表有指示后由手動(dòng)控制退磁，測(cè)試過(guò)程控制在120S內(nèi)完成。在啟動(dòng)K2后15S內(nèi)，任意啟動(dòng)K2也均不干擾儀器正常工作。但可在K2啟動(dòng)15S后，120S結(jié)束前的任何時(shí)間提前結(jié)束測(cè)試過(guò)程。
本實(shí)用新型測(cè)試控制采用比程序控制簡(jiǎn)單得多的“時(shí)序控制”，提高了可靠性，并大大簡(jiǎn)化了測(cè)試工作前的準(zhǔn)備步驟，減少了調(diào)整環(huán)節(jié)，使操作變得簡(jiǎn)單可靠，提高了工作效率，并為維修提供了極大方便。
權(quán)利要求1.一種用于磁學(xué)領(lǐng)域中對(duì)硬質(zhì)合金等冶金材料HC參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的矯頑磁力計(jì)，包括磁化電源和磁化場(chǎng)產(chǎn)生電路、退磁電源和直流電源電路、磁極化強(qiáng)度指示控制電路、放大電路、HC值顯示控制電路、測(cè)試裝置、量程選擇和測(cè)試選擇控制電路，其特征在于a、有高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)器及放大器，它由2只差分鐵磁探頭B2和檢測(cè)訊號(hào)處理部分組成的RC弱磁場(chǎng)磁通門(mén)以及由R1、R2、R3、R4、F1組成的差動(dòng)放大器構(gòu)成；b、有壓控恒流源及退磁場(chǎng)產(chǎn)生電路，它由R14、W3(或R20、W4)、D3、C1、F3、J3-4組成的積分器，由R16、R17、R18、D4、T1、T2組成的驅(qū)動(dòng)器，由R19、W4、D5組成的電壓取樣電路，由T3-T12、R22-R27、D6、L2、J2-1組成的退磁場(chǎng)產(chǎn)生電路構(gòu)成；c、有測(cè)試的時(shí)序控制電路，它由單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制繼電器的電路構(gòu)成。
2.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)器及放大器，磁通門(mén)的靈敏度可達(dá)0.01μT以上，差分放大器的放大倍數(shù)為1，磁通門(mén)的訊號(hào)經(jīng)差分放大器輸出。
3.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的壓控恒流源及退磁場(chǎng)產(chǎn)生電路，L2中電流的大小可由調(diào)節(jié)W4控制，也可由外來(lái)訊號(hào)控制，其變化率小于0.1％，并由J2－1、J3－4控制系統(tǒng)工作。
4.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的時(shí)序控制電路，包括Ⅰ、由R54、K2－1組成的觸發(fā)控制電路和由R55、R56、R57、R58、R59、R60、C4、C5、D11、F6組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器以及由R61、R62、R63、D12、D13、T14、T15、J1組成的倒相驅(qū)動(dòng)繼電器電路，本部分單穩(wěn)時(shí)間為0.3S；Ⅱ、由R45、R46、R47、R48、R49、C6、C7、D8、F7組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和由R50、R51、R52、R53、C8、D19、D20、T16、T17、J4組成倒相延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路，本部分單穩(wěn)時(shí)間為14S；Ⅲ、由R64、R65、R66、R67、R68、R69、C9、C10、D14、F8組成單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和由R70、R71、D15、T18組成倒相器以及分別由R71、R72、R73、C11、T19、D16、J2、J3－2、J3－3和R71、R74、R75、C12、T20、D17、J3、J3－1、J4－4組成延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路，本部分單穩(wěn)時(shí)間為14.2S；Ⅳ、由R76、R77、R78、R79、R80、C13、T21、J5、D21、D23、F9和J4－5常閉觸點(diǎn)組成并受J4－5控制的延時(shí)驅(qū)動(dòng)繼電器電路，本部分單穩(wěn)時(shí)間為120S。
5.按權(quán)利要求4所述的磁力計(jì)，其特征在于所屬對(duì)應(yīng)的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器控制繼電器電路，包括Ⅰa、其中R54為5.1KΩ、R55、R56為10KΩ，C4容量為0.1μF，D11為2CK10；Ⅰb、調(diào)整R58－R60或C5的數(shù)值可改變單穩(wěn)時(shí)間；ⅠC、其中R61為10KΩ，R62為2K，R63為6.2K，T14、T15均為β＞40的3DG130B晶體管；Ⅰd、D13的反向擊穿電壓選用大于J1的二倍工作電壓而正向電流為100mA的2AK型晶體管；Ⅰe、其中J1選為JRX－3型號(hào)，并用3組觸點(diǎn)并聯(lián)；Ⅱa、其中R45、R46為10KΩ，R47為22KΩ，R48為24KΩ，R29為1MΩ，C6為0.1μF，C7為2μF，D18為2CK10；Ⅱb、調(diào)整R47－R49、C7數(shù)值可改變單穩(wěn)延遲時(shí)間；Ⅱc、其中R50、R51為2KΩ，R52、R53為5.1KΩ，C8容量為1μF，T16、T17為β＞40的3DG130B晶體管；Ⅱd、其中J4為有六組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)的JRX－3型繼電器，Ⅲa、J2的吸合動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后0.3S，J2的釋放動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后0.2S，J2的狀態(tài)還受J3－2、J3－3的控制；Ⅲb、J3的吸合動(dòng)作響應(yīng)比F8輸出的控制訊號(hào)滯后0.7S，J3的狀態(tài)還受J3－1、J4－1的控制，Ⅳa、其中R76、R77為4.7KΩ，R78為300KΩ，C13為220μF；Ⅳb、J5的狀態(tài)還受K2－2控制。
6.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的磁化電源和磁化場(chǎng)產(chǎn)生電路由貯能電容器C14在J1－1和可控硅KP控制下向磁化線圈L1放電，在L1在內(nèi)產(chǎn)生很高的脈沖磁場(chǎng)。
7.按權(quán)利要求6所述的磁力計(jì)，其特征在于調(diào)整R82使向C14充電電流在3－3.5A之間，R83為5.6KΩ，R84為62Ω，KP規(guī)格選為3CT200A／500V。
8.按權(quán)利要求6、7所述的磁力計(jì)，其特征在于當(dāng)貯能源電壓為零和J1－1常閉觸點(diǎn)接通時(shí)，所貯存的能量可通過(guò)閉合K1－2開(kāi)關(guān)和泄放電阻R85泄放。
9.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的磁極化強(qiáng)度指示控制電路由R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、W1、W2、F2組成的5倍放大器和R13、R15、D1、D2、J4－2及B表構(gòu)成。
10.按權(quán)利要求9所述的磁力計(jì)，其特征在于W1為放大器調(diào)零，R6、R7、W2為調(diào)整放大器引入外來(lái)補(bǔ)償訊號(hào)的強(qiáng)度和平衡程度用。
11.按權(quán)利要求9、10所述的磁力計(jì)，其特征在于J4－2閉合后，放大器的輸出訊號(hào)經(jīng)R13限流、D1和D2限幅后由模擬刻度為100－0－100的B表指示。
12.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的Hc值顯示控制電路由R38、R39、MP－7117數(shù)字表、J8－1、J2－6、J4－1、J7－2、J6－2等組成。
13.按權(quán)利要求12所述的磁力計(jì)，其特征在于MP－7117數(shù)字表的量程為0－1，999V，并具有寄存動(dòng)能。
14.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的測(cè)試裝置由磁化線圈L1、退磁測(cè)試線圈L2和磁探頭B2構(gòu)成。
15.按權(quán)利要求14所述的磁力計(jì)，其特征在于磁化線圈L1放置在該裝置的里層，以便容易產(chǎn)生高于400KA／m的磁化場(chǎng)。
16.按權(quán)利要求15所述的磁力計(jì)，其特征在于退磁測(cè)試線圈L2放置在該裝置的外層，并在L2的兩端繞制了合適的補(bǔ)償線圈，使L2有足夠滿足測(cè)試要求的均勻退磁場(chǎng)。
17.按權(quán)利要求16所述的磁力計(jì)，其特征在于該裝置配有定位標(biāo)志的試樣板，能使試樣牢固、準(zhǔn)確、方便地放入裝置內(nèi)。
18.按權(quán)利要求16所述的磁力計(jì)，其特征在于退磁測(cè)試線圈可配制成內(nèi)徑為30mm、60mm、100mm，使被測(cè)試樣體積的范圍更為擴(kuò)寬。
19.按權(quán)利要求15、16、17、18所述的磁力計(jì)，其特征在于在退磁測(cè)試線圈外面對(duì)稱地設(shè)置兩個(gè)差分敏感探頭B2，能對(duì)試樣進(jìn)行整體測(cè)量。
20.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的退磁電源電路由D37－40和C26組成的橋式整流濾波器構(gòu)成，其中R0為泄放電阻，通過(guò)該電阻的電流為10mA左右。
21.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的直流電源電路，包括(1)、由D33－36和C16、C17、C18、C19組成的44
橋式整流濾波器構(gòu)成，經(jīng)F11、F12和C20、C21、C22、C23分別穩(wěn)壓濾波得到能帶負(fù)載500mA的±15V電壓，當(dāng)電源電壓變化±10％時(shí)、波紋系數(shù)小于0.5％；同時(shí)，經(jīng)F10和C24、C25穩(wěn)壓濾波得到能帶負(fù)載150mA的＋＋12V電壓，當(dāng)電源電壓變化±10％時(shí)，波紋系數(shù)小于0.5％，(2)、由D29－32和C15組成的20
橋式整流濾波器構(gòu)成，得到能帶負(fù)載500mA、電源電壓變化±10％時(shí)為22－24V的電壓，其中R81為泄放電阻，通過(guò)該電阻的電流為10mA左右，D28為5
半波整流二極管，整流后的電壓為1.5－2V均可，做為發(fā)光二極管D24、D25、D26、D27的工作電源。
22.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的量程選擇和測(cè)試選擇控制電路，包括由按“比較→驅(qū)動(dòng)→繼電器動(dòng)作”過(guò)程工作的比較器驅(qū)動(dòng)電路和由K3、K4、D9、D10、J6、J7組成的繼電器控制電路構(gòu)成。其中R40、R41、R42、R43、W10、F5組成的輸入訊號(hào)經(jīng)比較器比較后由驅(qū)動(dòng)器控制J8動(dòng)作。
23.按權(quán)利要求21所述的磁力計(jì)，其特征在于J6作為由2KA／m到20KA／m的轉(zhuǎn)換繼電器，J4作為由20KA／m到40KA／m的轉(zhuǎn)換繼電器，J8作為過(guò)量程保護(hù)繼電器；J6、J7的動(dòng)作由K3直接控制，K4作為測(cè)試方式的“測(cè)試選擇”開(kāi)關(guān)。
24.按權(quán)利要求1所述的磁力計(jì)，其特征在于所說(shuō)的放大電路，是由R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36、R37、C2、C3、F4、W5、W7、W8、W9、J6－1、J7－1組成的具有三種比例放大功能的電路，其中W5為電路的零點(diǎn)調(diào)整，各放大比例可通過(guò)W6、W7、W8調(diào)節(jié)和通過(guò)J6－1、J7－1選定，并可通過(guò)W9、R37調(diào)整實(shí)際輸出的訊號(hào)比例。
專利摘要矯頑磁力計(jì)是屬于磁學(xué)領(lǐng)域中的一種用于對(duì)硬質(zhì)合金等冶金材料Hc參數(shù)進(jìn)行測(cè)試的磁性測(cè)量設(shè)備。被測(cè)試樣放在本設(shè)備的測(cè)試裝置中，測(cè)試時(shí)試樣被自動(dòng)磁化飽和，其磁極化強(qiáng)度由高靈敏度剩余磁場(chǎng)檢測(cè)放大器檢出并指示其強(qiáng)度大小，可自動(dòng)或手動(dòng)控制試樣退磁，得出Hc的測(cè)試結(jié)果。本設(shè)備由脈沖磁化場(chǎng)、壓控退磁場(chǎng)、時(shí)序控制電路、Hc顯示電路、磁極化強(qiáng)度指示電路、測(cè)試裝置等系統(tǒng)構(gòu)成。具有測(cè)試范圍寬、精度高、測(cè)試速度快、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作可靠等特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R33/12GK2051357SQ87204789
公開(kāi)日1990年1月17日 申請(qǐng)日期1987年11月21日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月21日
發(fā)明者楊賢友, 瞿清昌, 高原, 王在中, 王京平, 徐奠喜, 戴前祿 申請(qǐng)人:湖南省新化縣電子儀器廠