Феррозонды., Термоиспытания феррозондов. Опции

[kotofey]

Здравствуйте!
Есть ли на форуме специалисты по феррозондам?
Проблема такая: в прибор устанавливаются феррозонды, после чего готовое изделие подвергается термоиспытаниям 2 часа на холоде (- 60^C) и 2 часа на тепле (+90^C), в каждом случае с прибора снимаются показания
(напряжение, в милливольтах) на направлениях Юг, Запад, Север, Восток ( или 0, 90, 180, 270 градусов ). Считается что прибор прошёл испытания если величина напряжения на выходе не выше определённых величин, если нет тогда всё по новой- разборка, сборка, регулировка, термоциклы... возни не на один час.
Не подскажет ли кто способа узнать как поведёт себя феррозонд на термоиспытаниях не подвергая его этим самым испытаниям? Интуитивно, мне кажется, можно попробовать поэксперементировать с генератором качающейся частоты, но так ли это не знаю,- не хватает знаний.

Кто-нибудь поможет в этом деле?

[kotofey]

Хм, похоже на форуме я единственный спец в этом деле...

[monitor7]

[Не подскажет ли кто способа узнать как поведёт себя феррозонд на термоиспытаниях не подвергая его этим самым испытаниям? Интуитивно, мне кажется, можно попробовать поэксперементировать с генератором качающейся частоты, но так ли это не знаю,- не хватает знаний.

Кто-нибудь поможет в этом деле?
[/quote]


Термоиспытания проводятся именно для того, что бы выявить в изготовленной продукции несоответствия, которые невозможно было выявить при изготовлении (как правило скрытые дефекты комплектующих, монтажа и пр.). Термоиспытания можно проводить как на выборке из партии поставляемых изделий, так и еще реже - при периодических испытаниях - если взаимоотношения и условия поставки продукции предполагают возможность ее возврата (из-за дефекта) на приемлемых условиях. Например риск можно переложить на гражданского покупателя сотового телефона, но не на военного и т.п.

Моделирование (симуляция внешнего воздействия) - это этап проектирования.

Интересно, а делаются ли в настоящее время феррозонды с параметрической накачкой (этап в студенческой НИР), или на тонкопленочных технологиях.

[Crowbar]

На сколько я понял, в данном случае термоиспытание феррозонда проводится для определения его стабильности и смещений, для выявления, главным образом, аддитивных погрешностей. Если в общем случае представить себе источники, будем называть- ошибок, феррозонда, то это: сам материал сердечника, блок задающего генератора и синхронного детектора (здесь стабильность частоты и амплитуды возбуждения, стабильность избирательного усилителя, стабильность постоянной времени интегратора и добавочных фильтров, если таковые имеются, не стоит забывать, про наличие обратной связи). Так что без прямых термоиспытаний, думаю, не обойтись- иначе строить полную мат. модель феррозонда и численно решать (для этого надо знать досконально его устройство, вплоть до номиналов и допусков ключевых элементов)- задача достаточно сложная.

[kotofey]

Немного об испытуемом приборе- он представляет собой 2 расположенных перпендикулярно феррозонда,
установленных на основании, которая подвешена на карданном подвесе и всё это дело находится в герметичном стакане + демпферная жидкость (масло).Вся прочая электроника усилители, генераторы воздействию низких или высоких температур не подвергается так как находится вне этого прибора.
Если испытуемые феррозонды показывают запредельные величины, то по своему опыту знаю в 90 %
проблемы в них самих и скорее всего это деформация пермаллоевых сердечников внутри зонда при температурных колебаниях (видимо их там зажимает).Вот в этом и проблема-как отыскать такие дефективные феррозонды не устанавливая их в прибор.
( Остальные 10 % проблем как правило грязные подшипники в карданном подвесе,
не соблюдение величин люфтов в нём же, или ошибки при мех. сборке, но
последнее совсем редкость...).

[Crowbar]

Феррозонды одноосные или 2-3 осные- форма сердечника какая?

[monitor7]

Есть эмперическое правило в приборостроении:
поиск дефекта на каждом следующем этапе сборки прибора обходится в 2 раза дороже.
... и начинать надо с добротного входного контроля.

[kotofey]

Феррозонды одноосные или 2-3 осные- форма сердечника какая?

В феррозонде находятся 2 пермаллоевых сердечника, размером, примерно 30*3*0,5 мм.

Кстати, не подскажет ли кто где можно скачать книгу Андреева (если не ошибаюсь) "Феррозонды"?

Сообщение отредактировал kotofey - May 7 2008, 18:01

[Crowbar]

Т.е вы используете классическую схему одноосного феррозонда на двух разомкнутых сердечниках со встречно-идущей катушкой возбуждения- в этом случае при большом разлете температур должны сказываться неравномерные деформации сердечников, что может вызывать их распараллеливание (однако не думаю, что данных эффект сильно влияет на показатели), другой возможный вариант это уже заметное расхождение в допусках к процентному содержанию основных элементов пермаллоя (никель, железо + возможные добавки), что сказывается на петлях гистерезиса двух разных сердечников, над остальными моментами стоит еще подумать. Как это выявлять опытным путем без температурного воздействия- возможно стоит применить НЧ генератор с перестройкой частот и проверить сначала два сердечника в отдельности; потом вместе через имеющуся катушку возбуждения- поснимать характеристику времени реакции, релаксации, но я не уверен в успешном исходе. Кстати, когда вы проводите температурные тесты, сколько вы ждете времени после смены температуры и т.п.?

P.S: про книгу Андреева не слышал, но есть книга Афанасьева и пр.

[kotofey]

Показания с прибора снимаются в нормальных условиях, после этого он отправляется в камеру холода
с t =-60˚C (2 часа). Затем снимаются показания, сразу. Потом, через 1 час, прибор ставят в термошкаф
с t =+90˚C (2 часа) и на t =+130˚C (30 мин.). Показания снимаются сразу.
Кстати, есть у нас несложная приспособа: пластина из антимагнитного материала, устанавливаем на них феррозонды так как примерно они стоят в приборе (перпендикулярно друг другу) и потом всё это дело-
на холод, затем на поворотном столе снимаются показания. Метод не отличается изяществом, да и точность отсева не высока, так удаётся выловить процентов 50 проблемных изделий.

P.S. Точно, книга не Андреева а Афанасьева. Тут я ошибся.

[Арташес]

Кстати, не подскажет ли кто где можно скачать книгу Андреева (если не ошибаюсь) "Феррозонды"?

1. Афанасьев Ю. В. Феррозонды - http://www.infanata.org/2007/04/20/afanase...ferrozondy.html

2. Афанасьев Ю. В. Феррозондовые приборы - http://www.infanata.org/2007/04/19/afanase...ye_pribory.html

3. Афанасьев Ю. В. Средства измерений параметров магнитного поля - http://www.infanata.org/2007/04/17/afanase...nogo_polja.html

Сообщение отредактировал Арташес - May 9 2008, 03:43

[Коляй]

Какое разрешение у ваших феррозондов? Почему fluxgate не используете?

[Crowbar]

Вобще-то fluxgate и есть феррозонд по-английски, еще это слово переводят как магнитомодуляционный.

[Коляй]

Вобще-то fluxgate и есть феррозонд по-английски, еще это слово переводят как магнитомодуляционный.

Да, точно, пока переводил какой то пдф - дошло. Имел ввиду на кольцевом сердечнике. Как утверждается у них шумы меньше, менее критичны в изготовлении и сами стабильнее. Плюс балансируются легче.

[Crowbar]

Racetrack'овый получше будет, хотя этот тип сердечника можно считать разновидностью кольцевого.

[Wolfgrey]

Друзья! А никому не попадалась конструкция феррозонда, возможная для повторения вне промышленных условий? И возможно ли это в принципе?

[Коляй]

Друзья! А никому не попадалась конструкция феррозонда, возможная для повторения вне промышленных условий? И возможно ли это в принципе?

Не то что бы возможно, а очень даже просто! Мотал эти феррозонды по 5 штук в день! Ничего сложного нет, всё просто до безобразия. Но! Как только требуется сделать два идентичных датчика, так сразу огромные проблемы появляются. Идентичные естественно не на вид, а по параметрам. На заводе проще, там из партии например 600 штук пару всегда выберут! Что бы не возиться с пермаллоем, берёте обычное ферритовое кольцо (я брал 400НН, диаметром 10мм) мотаете один слой проволоки 0,2-0,3 (будет 60-100 витков), это будет первичная обмотка или обмотка возбуждения ТХ. Обматываете сверху поперёк кольца бумажкой и поверх бумажки мотаете витков 300-500 провода 0,06-0,08. Бумажка нужна для того, что бы кольцо можно было поворачивать внутри вторичной обмотки. Для пущей разборчивости сигнала можно приделать к вторичке конденсатор, настроив её в резонанс скажем на 8 кгц, предварительно подав эту частоту на обмотку ТХ (которая на кольце). Подобрав конденсатор, переключаете частоту на 4 кгц и крутите кольцо с ТХ обмоткой что бы выходной сигнал был минимальный. Уже на этой стадии выходной сигнал должен получиться удвоенной частоты (8 кгц). Если этого не наблюдается, следует повысить мощность ТХ (но обычно сразу наблюдается). И теперь этот датчик магниточуствителен. Для электронного компаса легко! Повысить чуствительность можно применением кольца большего размера (мощность возбуждения тоже придётся повышать). Применение современных импортных материалов типа м-пермаллоя, колец из пермаллоевой ленты тоже конечно очень желательно. Но работать будет и на феррите. Удачи!

[dinar21]

Не подскажите где можно найти пермаллой чуть-чуть чисто ради проверки?

[dinar21]

Как определить точность у самодельного феррозонда?

[kotofey]

Вот уж не думал что тема до сих пор жива...
Впрочем, тема интересная, будет плохо если её закроют, а так пусть наполняется информацией ....

Не подскажите где можно найти пермаллой чуть-чуть чисто ради проверки?

У нас пермаллой изготовляется путём отжига стальной проволоки (если есть интерес марку стали могу уточнить) в вакууме пропусканием через неё тока порядка 10 ампер, в интернете ещё встречается информация об отжиге в водородной среде, но у нас попроще.... Во время отжига проволока намагничивается магнитным полем (отжигаемая проволока помещена в соленоид) , после отжига на обмотку соленоида подаётся ток и происходит намагничивание .... Потом заготовка режется в необходимый размер .
Впрочем, есть пермаллой другой формы и размера.
Если живёте рядом (где ?) я бы мог для вас предоставить немного материала ....

Сообщение отредактировал kotofey - May 20 2012, 16:43