SU1310759A1

SU1310759A1 - Method and apparatus for determining magnetic texture of cylindrical magnets in diametrical direction

Info

Publication number: SU1310759A1
Application number: SU853958368A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Конашинский; Татьяна Георгиевна Конашинская
Original assignee: Новочеркасское производственное объединение "Магнит"
Priority date: 1985-10-02
Filing date: 1985-10-02
Publication date: 1987-05-15

Abstract

Изобретение относитс к технике магнитных измерений, в частности к способам и устройствам определени направлений магнитной анизотропии, и может быть использовано при производстве посто нных магнитов. Цель изобретени - повьшение достоверности измерений - достигаетс за счет обеспечени однозначного определени направлени магнитной текстуры цилиндрических магнитов. Способ предусматривает предварительное циркул рное намагничивание кольцевых магнитов , .при Этом магниты, не имеющие отверс ги , намагничиваютс путем пропускани импульса тока по телу магнитов в осевом направлении. В качестве датчика магнитного пол рекомендуетс использовать преобразователь ..Холла, Устройство, реализующее способ, содержит магнит , усилитель 2,управл емый реверсивный двигатель 3,датчики 4 и 5, фазоизбирательный вентиль 6, содержащий фазочувстви- тельный выпр митель 7 и диод 8, расширитель 9 выхода. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 2 ил. с tS (Л с фи1.2The invention relates to a technique of magnetic measurements, in particular, to methods and devices for determining the directions of magnetic anisotropy, and can be used in the production of permanent magnets. The purpose of the invention — to increase the reliability of measurements — is achieved by providing an unambiguous determination of the direction of the magnetic texture of cylindrical magnets. The method involves circular pre-magnetization of ring magnets. In this case, the magnets, which have no hole, are magnetized by passing a current pulse through the body of magnets in the axial direction. It is recommended to use a converter as a magnetic field sensor. A device implementing the method contains a magnet, an amplifier 2, a controlled reversing motor 3, sensors 4 and 5, a phase-selection valve 6 containing a phase-sensitive rectifier 7 and a diode 8, an expander 9 exit. 2 sec. and 1 z.p. f-ly, 2 ill. with tS (L with phi1.2

Description

Изобретение относитс к технике магнитных измерений, в частности к методам и устройствам определени направлени магнитной анизотропии, и предиазначено дл использовани при производстве посто нных магнитов .The invention relates to a technique of magnetic measurements, in particular, to methods and devices for determining the direction of magnetic anisotropy, and is intended for use in the production of permanent magnets.

Цель изобретени - повышение достоверности измерений путем обеспечени однозначного определени направ- лени магнитной текстуры цилиндрических магнитов,The purpose of the invention is to increase the reliability of measurements by providing an unambiguous determination of the direction of the magnetic texture of cylindrical magnets,

На фиг.1 представлен график, по сн ющий сущность предлагаемого способа определени направлени магнитной текстуры на примере кольцевого магнита .Fig. 1 is a graph explaining the essence of the proposed method for determining the direction of a magnetic texture by the example of a ring magnet.

Как следует из фиг.1, магнит 1 имеет диаметральную магнитную тексту ру А, обозначенную сплошными лини ми с двусторонними стрелками. Направление предварительно циркул рно намагнитившего магнитного пол показано круговой линией Б со стрелками. При циркул рном намагничивании на боковой поверхности магнита 1 возникают четыре полюса, обозначенные N - S - N - S. Это обусловлено тем, что участки NaS и Na S магнита намаг- ничиваютс поперек текстуры, а участки SbN и Sb N - вдоль. Таким образом , участки SbN и Sb N имеют вно выраженные магнитные свойства и, следовательно, их концы служат полюсами . Создаваемое таким магнитом магнитное поле направлено согласно пунктирным лини м со стрелками В.As follows from Fig. 1, the magnet 1 has a diametrical magnetic text of Ru A, indicated by solid lines with double-sided arrows. The direction of the pre-circularly magnetized magnetic field is shown by a circular line B with arrows. With circular magnetization, four poles, designated N-S-N-S, appear on the lateral surface of magnet 1. This is due to the fact that the NaS and Na S sections of the magnet are magnetized across the texture, and the SbN and Sb N areas - along. Thus, the SbN and Sb N regions have clearly expressed magnetic properties and, therefore, their ends serve as poles. The magnetic field created by such a magnet is directed according to the dotted lines with arrows B.

Так как вектор напр женности магнитного пол всегда направлен по ка- сательной к магнитным силовым лини м , из фиг.1 следует, что условие совпадени направлени вектора напр женности внешнего магнитного пол Нд (на фиг,1 все упоминаемые векто- ры обозначены с индексами точек, к которым они относ тс ) магнита 1, направленного по касательной к сило- вым лини м В, с направлением вектора Hf, направленного по касательной к силовой линии Б, циркул рно намагнитившего магнит 1 пол обеспечиваетс только в диаметрально расположенных точках а - а , причем сам диаметр, ограниченный этими точками, параллелен направлению магнитной текстуры А. В поперечном направлении в диаметрально расположенных точках b - b обеспечиваетс толькоSince the magnetic field strength vector is always directed tangentially to the magnetic field lines, it follows from Fig. 1 that the condition of coincidence of the intensity vector direction of the external magnetic field Hc (in Fig. 1, all mentioned vectors are marked with point indices to which they belong) of the magnet 1, directed tangentially to the power lines B, with the direction of the vector Hf directed tangentially to the power line B, the circularly magnetised magnet 1 floor is provided only at diametrically located points a - a, at the diameter itself, bounded by these points, is parallel to the direction of the magnetic texture A. In the transverse direction at diametrically located points b - b, only

5 н5 n

о 5 о about 5 about

Q Q Q Q

5five

параллельность векторов Н, и Н„ , а сами векторы направлены в противоположные стороны.parallelism of vectors H, and H „, and the vectors themselves are directed in opposite directions.

Местоположение точек а - а на магните 1 определ ют путем его вращени вокруг собственной оси относительно неподвижно расположенных у его боковой поверхности датчиков измерител магнитного пол и суд т о нем по одному из следующих признаков (фиг.1): местоположению нулевого значени нормальной (направленной вдоль радиуса) составл ющей напр женности магнитного пол магнитаThe location of the a-a points on the magnet 1 is determined by its rotation around its own axis with respect to the magnetic field meter sensors stationary located at its side surface and judged by one of the following signs (Fig. 1): the location of the zero value of the normal (directed along radius) component of the magnetic field strength of the magnet

Н, и направлению в этом месте его тангенциальной (направленной перпендикул рно радиусу) составл ющей H j- или местоположению и направлению максимального значени тангенциальной составл ющей пол магнита ,H, and the direction in this place of its tangential (directed perpendicular to the radius) component H j or the location and direction of the maximum value of the tangential component of the magnet field

С/WITH/

Оба приведенных признака местонахождени точек а - а вл ютс следствием друг друга и равнозначны между собой, так как вытекают из того, что модуль вектора напр женности магнитного пол в какой-либсз точке равен /Н,,/ /Нп/2 + . следовательно , если одна из составл ю- щих ПОЛЯ принимает максимальное значение , то друга составл юща должна обратитьс в ноль,Both given signs of the location of points a - a are a consequence of each other and are equivalent to each other, since they follow from the fact that the magnitude of the magnetic field vector of a magnetic field at a point is / H ,, / / Hn / 2 +. consequently, if one of the components of the FIELD takes the maximum value, then the other component should turn to zero,

При реализации предлагаемого способа предварительное циркул рное намагничивание кольцевых магнитов можно проводить путем пропускани одно- пол рного импульса тока через пр молинейный проводник, на который надеты магниты, а магниты, не имеющие отверсти , намагничивают путем пропускани указанного импульса тока по телу самих магнитов в осевом направлении , В качестве датчиков магнитного пол целесообразно использовать пpeoбpaзoiвaтeли Холла или другие преобразователи, обеспечивающие изменение знака или фазы выходного сигнала при изменении направлени контролируемого магнитного пол .When implementing the proposed method, preliminary circular magnetization of the ring magnets can be performed by passing a single-pole current pulse through a linear conductor on which the magnets are worn, and magnets without holes are magnetized by passing the specified current pulse through the body of the magnets themselves in the axial direction As a magnetic field sensor, it is advisable to use Hall transducers or other transducers that provide a change in the sign or phase of the output signal when measuring The direction of the controlled magnetic field.

На фиг. 2 приведена схема автоматического устройс тва дл реализации способа определени направлени магнитной т-екстуры.FIG. 2 shows an automatic device for implementing a method for determining the direction of a magnetic texture.

Устройство содержит управл емый через усилитель 2 реверсивный двигатель 3, на валу которого укреплен предварительно циркул рно намагниченный ориентируемый магнит 1.The device contains a reversible motor 3 controlled through an amplifier 2, on the shaft of which a pre-circularly magnetised orientable magnet 1 is mounted.

3,133.13

у.боковой поверхности магнита неподвижно установлены два совмещенных расположенных перпендикул рно друг другу датчика Холла 4 и 5, реагирующие соответственно на нормальную Н и тангенциальную Н составл ющие напр женности внешнего магнитного пол Нд, создаваемого согласно фиг, 1 магнитом 1, Напр жение, снимаемое с датчика 5, подано на фазо- избирательный вентиль 6, пропускаю- щий сигнал, снимаемый с датчика 5, определенной пол рности или фазы, При подаче на вход фазоизбиратель- ного вентил 6 напр жени противоположного знака или фазы напр жение на его выходе равно нулю, Б общем случае в качестве фазоизбирательного вентил 6 может служить обычный фа- зочувствительный выпр митель 7, на вход которого подключен диод 8, В случае применени датчика 5 с выходом по посто нному току необходимость использовани фазочувстви- тельного выпр мител 7 исключаетс и функцию фазоизбирательного вентил 6 выполн ет диод 8, Выходные напр жени , снимаемые с датчика 4 и фазоизбирательного вентил 6, через расширитель 9 входа поданы на вход усилител 2, выход которого подключен к обмотке управлени реверсивного двигател 3.Two magnetically mounted Hall 4 and 5 sensors arranged perpendicularly to each other, which react to normal H and tangential H, the components of the external magnetic field Hg generated in FIG. 1 by magnet 1, voltage removed from sensor 5, is applied to the phase-selective valve 6, which passes the signal taken from sensor 5, of a certain polarity or phase. When the phase-sampling valve 6 is applied to the input, a voltage of opposite sign or phase The output at its output is zero. In general, a phase-sensitive rectifier 7 can serve as a phase-selection valve, and a diode 8 is connected to its input. If a sensor 5 with a DC output is used, a phase-sensitive rectifier must be used. 7 is eliminated and the function of the phase selector valve 6 is performed by the diode 8, the output voltages taken from the sensor 4 and the phase selector valve 6 are fed through the input expander 9 to the input of the amplifier 2, the output of which is connected to the control winding and a reversible motor 3.

Устройство, реализующее способ, работает следующим образом.The device that implements the method works as follows.

При произвольной установке на вал реверсивного двигател 3 ориентируемого предварительно циркул рно намагниченного магнита 1 на выходах датчиков 4 и 5 по вл ютс напр жени которые, попада на вход усилител 2, привод т во вращение реверсивный- двигатель 3, а следовательно, и магнит 1. Останов двигател 3 происходит только при условии отсутстви управл ющего сигнала на входе усилител 2, что возможно при одновременном отсутствии напр жени на выходах датчика 4 нормальной составл ющей и фазоизбирательного вентил 6,With an arbitrary installation on the shaft of the reversing motor 3 of the orientated pre-circularly magnetized magnet 1, the outputs of the sensors 4 and 5 appear in voltages which, when they enter the input of the amplifier 2, cause the reversing motor 3 to rotate, and hence the magnet 1. The motor 3 is stopped only if there is no control signal at the input of amplifier 2, which is possible with the simultaneous absence of voltage at the outputs of sensor 4 of the normal component and phase selector valve 6,

Отсутствие выходного сигнала на датчике 4 возможно только при условии его нахо ждени в точках а - а и b - b f В этих же точках вьсходное напр жение датчика 5 имеет максимальное значение, однако напр жение при нахождении датчика 5 в зоне точек а - а и напр жение при его нахожде4No output signal on sensor 4 is possible only if it is located at points a - a and b - bf At these same points, the input voltage of sensor 5 has a maximum value, but the voltage when sensor 5 is in the area of points a - a and for example living by finding it4

НИИ в зоне точек b - Ь лежат в про- тивофазе либо имеют противоположные пол рности. Поэтому направление включени диода 8 выбирают таким, чтобы при нахождении системы датчиков 4 и 5 в зоне секторов (фиг.1) NaS и Na S сигнал на выходе фазоизбирательного вентил 6 отсутствовал, а при нахождении в зоне секторов SbN и Sb N - присутствовал, В этом случае останов двигател 3 происходит только при нахождении системы датчиков А и 5 в точках а - а , что однозначно определ ет искомое направле- ние магнитной текстуры. Углова погрешность определени направлени текстуры определ етс только коэффициентом усилени усилител 2,The scientific research institutes in the zone of points b - b lie in the opposite phase or have opposite polarities. Therefore, the direction of switching on the diode 8 is chosen so that when the sensor system 4 and 5 are in the sector zone (Fig. 1), NaS and Na S signal at the output of the phase selector valve 6 is absent, and when it is in the zone of SbN and Sb N sectors, In this case, the engine 3 stops only when the sensor system A and 5 are located at points a - a, which unambiguously determines the desired direction of the magnetic texture. The angular error in determining the direction of the texture is determined only by the gain of amplifier 2,

В качестве усилител 2 использо- вали усилитель типа УПД-2-03, в качестве реверсивного двигател 3 - двигатель РД-09П, примен емый во всех автоматических приборах, В качестве расширител 9 входа служила логическа микросхема серии К106 типа Киш065 (расширитель по ИЛИ) , в качестве фазочувствительного выпр мител 7 использовали одну из известных схем. As an amplifier 2, an UPD-2-03 type amplifier was used, and an RD-09P engine used in all automatic devices was used as a reversing motor 3. A logic chip of the K106 type KIS065 (extender according to OR) served as an input expander 9 , one of the known circuits was used as a phase-sensitive rectifier 7.

Claims

Invention Formula

1, Method for determining the magnetic texture of cylindrical magnets in

diametric direction, consisting in their demagnetization, characterized in that, in order to increase the reliability of measurements by providing an unambiguous determination of the direction of the magnetic texture, the magnet is pre-magnetized circularly, and the texture direction itself is determined by the radius the direction of the intensity vector of the external magnetic field created by the magnet coincides with the direction of the intensity vector of the circularly magnetized

magnet floor

I

2, Method POP.1, characterized in that the point at which the intensity vector of the external marnitic field of the magnet coincides in direction with the intensity vector of the circularly magnetizing field, defined5pot by rotating the magnet around its own axis relative to the dates

A magnetic field meter is located, and its very location is fixed by one of the signs: the position of the zero value of the normal component of the external magnetic field of the magnet and the direction in it of its tangential component or the position and direction of the maximum value of the tangential component of the external magnetic field of the magnet,

3, A device for determining the magnetic texture of cylindrical magnets in the diametrical direction, comprising a reversible motor controlled through an amplifier, the shaft of which is connected to an orientable magnet.

7596

distinguished by the fact that, in order to automate the process of determining the direction of the magnetic texture, sequentially connected phase selector valve and input spreader were inserted into it, and two Hall sensors fixed the normal and tangential components of the external magnetic field were fixed on the side surface of the magnet the magnet, and the output of the sensor of the normal component is directly connected to the first input of the expander, the output of the sensor of the tangential component is connected to its second input Without phase-selector valve, and the output of the input expander is connected to the input of the amplifier.

f Mu Ta fffrc

HffS -Hfg /: io / (c

Editor A. Ogar

Compiled by A.Diveev Tehred A.Kravchuk.

Order 1887/42, Circulation 731: Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab., 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, Projecto st., 4

figure 1

Proofreader L. Pilipenko