Вы здесь

Широкосмугові магнітні головки з аморфних сплавів для запису-відтворення електроакустичних сигналів

Автор: 
Пруднікова Заміра Георгіївна
Тип работы: 
Дис. канд. наук
Год: 
2004
Артикул:
3404U003435
99 грн
(320 руб)
Добавить в корзину

Содержимое

ГЛАВА 2
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАГНИТОПРОВОДОВ ШМГ

2.1. Статический режим намагничивания

Исследованию подвергались образцы лент аморфных сплавов марок 84КСР, 65КНСР, 71КНСР, Metglass 2826, 10-020, Vitrovac б025x разных выплавок и изготовителей. Ширина ленты до 20мм,толщина ленты (в среднем) - 30 мкм; МГ с магнитопроводом из обозначенных выше сплавов. Составы исследованных сплавов приведены в главе 3 настоящей работы. Изготовители сплавов: ЦНИИЧМ, ИФТТ (Россия), фирма Vacuumschmelze (Германия).
Магнитопровод МГ собирался из пластин, изготовленных из вышеперечисленных сплавов методом фотохимфрезерования [126]. Сборка МГ осуществлялась по стандартной технологии и включала следующие операции: склейка пластин клеем ЭК6, сушка при температуре 100°С в течение 12 часов, намотка витков, шлифовка.
На образцах лент измеряли: магнитную проницаемость в постоянном и переменных полях, коэрцитивную силу, индукцию технического насыщения в постоянных полях, микротвердость, температурную и временную стабильность, величину внутренних магнитных полей, определяли рельеф поверхности аморфных лент.
Исследования МГ выполняли, измеряя их рабочие параметры: индуктивность магнитной головки, в т.ч. в процессе ее изготовления; добротность; частотные потери в заданном частотном диапазоне; климатические испытания (изменение индуктивности МГ под воздействием температуры). Определялась износостойкость материала магнитопровода.
Отбор образцов для измерения магнитных свойств проводили, по возможности, из середины рулона ленты. Образцы изготавливались в виде витых колец; для измерений магнитных свойств в постоянных полях - в соответствии с требованиями ГОСТ 8.377-80, для измерений в переменных полях - по нормативно-технической документации [116] и в соответствии с требованиями ГОСТ 18.334-80 [115]. Измерения в статическом режиме намагничивания выполняли на информационной измерительной системе У5045 при коммутационном режиме намагничивания на образцах кольцевой формы в соответствии с требованиями ГОСТ 8.377-80 [114].
Начальную магнитную проницаемость определяли методом экстраполяция, причем минимальная напряженность магнитного поля при испытании составляла не более 0,04 А/м (0,5?10-3 Э). Измерения выполнялись в поле 0,4 А/м(5?10-3 Э) в соответствии с ГОСТ 10160-86 [113]. За индукцию технического насыщения принимали индукцию, измеренную в полях напряженностью 0,64-0,8 кА/м.
Порядок определения статической начальной магнитной проницаемости следующий. Для получения в кольцевом образце требуемой напряженности магнитного поля (0,4 А/м) в намагничивающей цепи устанавливается ток, значение которого вычисляется по формуле:
, (2.1)
где Н - напряженность магнитного поля, А/м; dср - средний диаметр испытуемого образца, м ; W1 - число витков намагничивающей обмотки.
Магнитная индукция в образце определяется по формуле:
, (2.2)
где ?Ф - изменение магнитного потока, отсчитанное по шкале микровеберметра, Вб; S - площадь поперечного сечения образца, м2; W2 - число витков измерительной обмотки .
Статическая начальная магнитная проницаемость в поле 0,4А/м (5?10-3Э) определяется по формуле:
. (2.3)
Устанавливая значения тока, соответствующие значению напряженности магнитного поля, и производя измерения В по формуле (2.2), определяется вся основная кривая намагничивания. Погрешность измерений не превышает 10% [38].
Индукция технического насыщения измеряется по петле гистерезиса, построенной по точкам, определенным в описанном выше порядке, в полях напряженностью 640-800 А/м [113]. Погрешность измерений ?2,2% [38]. По петле гистерезиса определяется и коэрцитивная сила Нc. Погрешность измерений ?3% [38].

2.2. Магнитная проницаемость магнитопровода в переменных полях
Образцу для измерений придают кольцевую форму, навивают отожженную ленту на каркас с обеспечением межвитковой изоляции, помещают в каркас из электроизоляционного материала.
При подготовке к измерениям выполняются операции: определение размера образца; нанесение обмоток на образец; размагничивание образца.
Площадь поперечного сечения образца вычисляют по формуле:
,(2.4)где m - масса образца, (кг); ? - плотность материала, (кг/м3); Dн и Dвн- наружный и внутренний диаметры образца, соответственно, (м).
Число витков намагничивающей обмотки вычисляется по формуле (2.4) с учетом режима намагничивания.
Динамическую кривую намагничивания определяют, измеряя координаты ее точек (амплитуду магнитной индукции Вmax и амплитуду напряженности магнитного поля Нmax) при постепенном переходе от меньших значений к большим [115].
Амплитуду напряженности магнитного поля Нmax вычисляют в соответствии с формулой:
(А/м) ,(2.5)где ЕМср - значение ЭДС (в Вольтах) во вторичной обмотке катушки взаимной индуктивности, соответствующее значениям Нmax (в А/м), при которых требуется измерить Вmax; М - номинальное значение взаимной индуктивности катушки, Гн; W1 - число витков намагничивающей обмотки; f - частота, Гц.
Амплитуда напряженности магнитного поля определяется по формуле:
(T) ,(2.6)где Еср - значение ЭДС (в Вольтах), индуцируемой в измерительной обмотке образца, соответствующее значениям амплитуды магнитной индукции В (в Теслах), при которых будет измеряться амплитуда напряженности магнитного поля; W2 - число витков измерительной обмотки образца.
Относительную амплитудную магнитную проницаемость определяют по результатам измерений Нmax и Вmax и вычислений по формуле:
,(2.7)где ?0 =4? 10-7 (Гн/м) - магнитная постоянная. Основная погрешность измерений в диапазоне 20 кГц?4МГц соответствует 2,5 классу точности [38].
Измерения ФМР проводились на спектрометре трехсантиметрового диапазона с отражательным резонатором РЭ1306. Данный метод позволяет осуществить измерения поверхностных слоев (порядка мкм). Измерения проводились с обеих сторон ленты, как вдоль, так