III. Приборы и оборудование, используемые в работе.

3.1. Устройство намагничивающее Г56.

3.2. Гистерезисметр Ф5155 (состоит из блоков Ф5155/1 и Ф5155/2).

3.3. Датчик Холла.

Данные приборы составляют измерительную информационную систему У5056.

IV. ОСНОВНЫЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ОПЫТНОЙ УСТАНОВКЕ.

Измерительная информационная система У5056 (ИИС) предназначена для определения статических магнитных характеристик образцов магнитотвердых материалов в соответствии с методикой и требованиями ГОСТ 8.268-77.

ИИС обеспечивает возможность измерения магнитной индукции и напряженности поля в любой точке кривой размагничивания от точки остаточной магнитной индукции B_г до точки коэрцитивной силы H_с при импульсном намагничивании испытуемых образцов и размагничивании плавно изменяющимся полем.

Принципиальная схема лабораторного стенда представлена на рис. 4.2.

Рис. 4.2. Принципиальная схема лабораторного стенда.

Наименование блоков стенда и параметры его элементов: БК – блок коммутации; БП – блок питания; ВФ – выпрямитель фазочувствительный; ЭМ – электромагнит; F – формирователь; S – мультивибратор; СТ – стабилизатор, R₄ – R₇: 510 Ом; VD₁, VD₂: Д226Б; VT₁ – VT₄: КУ108Е; C₁ – C₄: 20мкФ; C_Ф: 32000 мкФ .

V. Программа и порядок проведения работы.

5.1. Подготовка к работе намагничивающего устройства Г56.

5.1.1. Определите площадь поперечного сечения образца S_о (см²) измерением его линейных размеров.

5.1.2. Установить на переключателе "SW" блока Ф5155/2 значение, равное

_{SW = SоWи – 0,05Rи (см2),}

где R_и – сопротивление измерительной обмотки, Ом.

В нашем случае S_о = 1см², W =10, R_и – мало, следовательно SW  10.

5.1.3. Установить образец в зазор электромагнита. С помощью механической червячной передачи свести полюса электромагнита до полного замыкания магнитной цепи через образец и надежно зафиксировать их.

5.1.4. При испытании образцов длиной до 50 мм тумблер «ГРУБО-ПЛАВНО» установить в положение «ПЛАВНО», а образцов длиной свыше 50мм – в положение «ГРУБО».

5.1.5. Установить переключатель «ЗАРЯД» в выключенное положение, переключатель «ОТКЛЮЧЕНИЕ ТОКА» на панели управления во включенное положение, а ручки «РЕГУЛИРОВКА ТОКА» повернуть против часовой стрелки в крайнее положение (в конструкции применен многооборотный резистор, крайнее положение определяется появлением щелчков).

5.1.6. Включить устройство, намагничивающее Г56 нажатием кнопки «СЕТЬ» на панели управления. При этом загорается одна из сигнальных лампочек.

5.2. Подготовка к работе гистерезиметра Ф5155.

Гистерезисметр Ф5155 состоит из двух блоков Ф5155/1 и Ф5155/2.

ВНИМАНИЕ! Блок Ф5155/1 не включать в сеть, не присоединив предварительно к нему зонд преобразователя Холла. Невыполнение этого требования может привести к неисправности коммутатора тока датчика Холла.

5.2.1. Проверить подключение к зажимам заземления «^» блоков Ф5155/1 и Ф5155/2 гистерезисметра.

5.2.2. Отпустить кнопки «ПУСК» и «КАЛИБРОВКА» блока Ф5155/2 и кнопку «Н, кА/м» блока Ф5155/1.

5.2.3. Подключить зонд преобразователя Холла к блоку Ф5155/1.

5.2.4. Вставить вилки шнуров питания блоков в розетки питающей сети и нажать кнопки «СЕТЬ» на блоках Ф5155/1 и Ф5155/2.

5.2.5. Прогреть гистерезисметр в течение 10 минут.

5.2.6. Калибровка гистерезисметра проведится лаборантом, поэтому запрещается изменять положение резисторов, выведенных под «шлиц» на панели установки.

5.2.7. Нажать кнопку «Н, кА/м» в блоке Ф5155/1, поместить зонд в исследуемое магнитное поле и установить преобразователь Холла перпендикулярно направлению магнитных силовых линий. Блок Ф5155/1 готов к измерению напряженности магнитного поля.

5.2.8. Нажать кнопку «ПУСК», а затем кнопку «КАЛИБРОВКА». Зафиксировать показания. Они должны быть равны. Последний знак не учитывается. В случае, если цифры на табло не соответствуют данным, позвать лаборанта.

5.2.9. Отпустить кнопку «ПУСК».

5.2.10. Подключить измерительную обмотку образца к зажимам «ВХОД» блока Ф5155/2.

5.2.11. Отпустить кнопку «КАЛИБРОВКА», подождать 1 минуту. Нажать кнопку «ПУСК», убедиться в том, что показания цифрового табло не меняются. Блок Ф5155/2 готов к измерению магнитной индукции.

5.3. Магнитная подготовка.

5.3.1. Включить переключатель «ЗАРЯД» на панели управления. При этом начинается заряд батареи конденсаторов, напряжение которой контролируется вольтметром. Кнопка «ПУСК» на блоке Ф5155/2 должна находиться в выключенном положении, а переключатель «КАЛИБРОВКА» во включенном.

5.3.2. После окончания заряда батареи конденсаторов до заданного напряжения, выключить переключатель «ЗАРЯД» и кратковременно нажать ту кнопку переключателя «ИМПУЛЬС», над которой в этот момент не горит сигнальная лампочка. При этом осуществляется импульсное намагничивание образца. По истечении 2-3 секунд после этого над кнопкой переключателя «ИМПУЛЬС» должна загореться сигнальная лампочка. (Напряжение заряда 600 В.)

5.3.3. После повторного заряда батареи конденсаторов и отключения ее кнопкой «ЗАРЯД» нажать и отпустить вторую кнопку переключателя «ИМПУЛЬС», сигнальная лампочка, над которой погасла при нажатии первой кнопки.

5.3.4. Проделать 3-4 испытания образца.

ЗАМЕЧАНИЕ. Уважаемые студенты! Не пытайтесь зарядить батарею конденсаторов до напряжения выше 600 В, ничего не выйдет! Батарея конденсаторов имеет встроенную защиту.

5.4. Измерение остаточной магнитной индукции коэрцитивной силы образца. Построение графика ППГ.

Рис. 4.3

5.4.1. Установить переключатель «В, Т» блока Ф5155/2 в положение «*2».

5.4.2. Нажать кнопку переключателя «ИМПУЛЬС» на панели управления устройства намагничивающего Г56.

5.4.3. Произвести отсчет значений остаточной магнитной индукции по показаниям табло блока Ф5155/2.

5.4.4. Установить переключатель «В, Т» блока Ф5155/2 в положение «*1», а переключатель «ОТКЛЮЧЕНИЕ ТОКА» в отключенное положение. Вращать по часовой стрелке ручки регулирования тока размагничивания «ГРУБО» и «ПЛАВНО» до получения нулевого значения магнитной индукции в образце. При этом значение напряженности магнитного поля в образце соответствует его коэрцитивной силе (рис.4.3).

5.4.5. Для того чтобы достроить график в 3-ей четверти (рис.4.4) продолжить вращать ручки регулирования по часовой стрелке, сняв показания приборов в 3-4 точках, и занести их в таблицу 4.1:

Таблица 4.1

Н, кА/м

0

Нс

Нm

0

В, Т

Вг

0

Вm

Br

5.4.6. Когда магнитная индукция B перестанет увеличиваться, это будет означать, что образец намагнитился до состояния насыщения (рис. 4.4):

Рис. 4.4

5.4.7. Вращать ручки регулирования тока против часовой стрелки до получения нулевого значения магнитной напряженности в образце. Значение магнитной индукции будет соответствовать точке –B_r на рисунке 4.5:

Рис. 4.5

5.4.8. График кривой намагничивания в 1 и 4 четвертях достроить симметрично по отношению к началу координат (рис. 4.6):

Рис. 4.6

5.5. Отключение ИИС.

5.5.1. Установить переключатель «ЗАРЯД» в выключенное положение.

5.5.2. Установить ручки регулирования тока размагничивания «ПЛАВНО» и «ГРУБО» в крайнее левое положение.

5.5.3. Разрядить батарею конденсаторов нажатием кнопок «+» или «‑» переключателя «ИМПУЛЬС».

5.5.4. Выключить сеть на блоках гистерезисметра и панели управления устройства намагничивающего Г56.

5.6. ЗАМЕЧАНИЯ по работе на ИИС.

Не производить заряд и разряд батареи конденсаторов, а также включение тока в цепи размагничивания при отсутствии образца или специальной вставки в рабочем зазоре электромагнита!