Measuring And Computing System for Studying the Magnetic Characteristics of Soft Magnetic Materials

УДК 537.62

  • A.V. Egorov Altai State University (Barnaul, Russia) Email: egav@bk.ru
  • V.V. Polyakov Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS (Tomsk, Russia) Email: pvv@asu.ru
  • A.A. Lependin Altai State University (Barnaul, Russia) Email: andrey.lependin@gmail.com
  • D.D. Ruder Altai State University (Barnaul, Russia) Email: ddruder@gmail.com
Keywords: magnetic permeability, non-destructive diagnostics, eddy current measurements, soft magnetic materials

Abstract

Non-destructive eddy current diagnostics of the structure, composition, physical and mechanical properties of ferromagnetic materials, as well as eddy current monitoring of the operational parameters of products manufactured from them, requires knowledge of the magnetic characteristics of these materials. In eddy current measurements, the results obtained are influenced by a significant number of factors — magnetic and electrical properties of materials, geometric characteristics of products, measurement conditions, design features of an eddy current sensor, etc. Also, the magnetic properties themselves have high structural sensitivity. Thus, identification of the diagnosed parameters puts great importance on the tasks to separate the influencing factors and isolate the contribution of the magnetic properties.

This paper describes the measuring and computing system that allows automatic determination of the magnetic permeability of soft magnetic ferromagnetic materials at various values of the strength of the external magnetizing field. The system has been tested using soft magnetic ferrites samples. An experimental dependence of the magnetic permeability on the magnitude of the magnetic field for the initial section of the main magnetization curve is presented. The obtained initial magnetic permeability is compared with the data of independent indirect measurements.

The proposed system provides an increase in the reliability and accuracy of the results of the experimental determination of magnetic characteristics and can be used for non-destructive diagnostics of products made of soft magnetic ferromagnetic materials.

Downloads

Download data is not yet available.

Metrics

Metrics Loading ...

Author Biographies

A.V. Egorov, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационной безопасности

V.V. Polyakov, Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science SB RAS (Tomsk, Russia)

профессор, доктор физико-математических наук, заведующий кафедрой информационной безопасности; ведущий научный сотрудник

A.A. Lependin, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационной безопасности

D.D. Ruder, Altai State University (Barnaul, Russia)

кандидат физико-математических наук, доцент кафедры информационной безопасности

References

Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Магнитные характеристики и практическое применение. М., 1987.

Неразрушающий контроль : справочник ; в 7 т. / под общ. ред. В.В. Клюева. М., 2003. Т. 2.

Поляков В.В., Егоров А.В. Магнитные и электрические характеристики пористых ферромагнетиков // Доклады Академии наук. 1995. Т. 344. № 4.

Поляков В.В., Егоров А.В. Влияние структуры высокопористых ферромагнитных материалов на магнитную восприимчивость // Физика металлов и металловедение. 1994. Т. 77. Вып. 6.

Garcia-Martin J., Gomez-Gil J., Vazquez-Sanchez E. Non-Destructive Techniques Based on Eddy Current Testing // Sensors (Basel), 2011. Vol. 11 (3).

Шубочкин А.Е. Развитие и современное состояние вихретокового метода неразрушающего контроля. М., 2014.

Egorov A. Kucheryavskiy S. Polyakov V. Resolution of effects in multi-frequency eddy current data for reliable diagnostics of conductive materials // Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. 2017. Vol. 160. DOI: 10.1016/j.chemolab.2016.11.007.

Kucheryavskiy S., Egorov A., Polyakov V. Coupling analytical models and machine learning methods for fast and reliable resolution of effects in multifrequency eddy-current sensors // Sensors. 2021. Vol. 21. Iss. 2. DOI: 10.3390/s21020618.

Матюк В.Ф., Осипов А.А. Установка УИМХ для измерения магнитных характеристик магнитомягких материалов и изделий // Дефектоскопия. 2007. № 3.

Сясько В.А., Голубев С.С., Смородинский Я.Г., Соломенчук П.В., Брюховецкая Е.Б. Измерение магнитной проницаемости монолитных кольцевых мер в переменном магнитном поле // Дефектоскопия. 2019. № 11.

ГОСТ 8.377-80. Материалы магнитомягкие. Методика выполнения измерений при определении статических магнитных характеристик. М., 1980.

МИ 1930-88. Веберметры. Методика поверки. М., 1989.

Михайлова М.М., Филиппов В.В., Муслаков В.П. Магнитомягкие ферриты для радиоэлектронной аппаратуры : справочник / под. ред. А.Е. Оборонко. М., 1983.

Published
2021-03-17
How to Cite
Egorov A., Polyakov V., Lependin A., Ruder D. Measuring And Computing System for Studying the Magnetic Characteristics of Soft Magnetic Materials // Izvestiya of Altai State University, 2021, № 1(117). P. 21-26 DOI: 10.14258/izvasu(2021)1-03. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282021%291-03.