Магнитоупругие явления в ферромагнитных материалах при деформациях кручения тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.11 ВАК РФ

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК

УРАЛЬСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ ФИЗИКИ МЕТАЛЛОВ

на правах рукописи КАДРОВ Александр Васильевич

МАГНИТОУПРУГИЕ ЯВЛЕНИЯ В ФЕРРОМАПIИТМЫХ МАТЕРИАЛАХ ПРИ ДЕФОРМАЦИЯХ КРУЧЕНИЯ

01.04.11 - Физика магнитных явлений

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург 1995

Работа выполнена в лаборатории магнитострикцни Физико-технического института Уральского отделения РАН

Научный руководитель - доктор физико-математических наук

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор A.C. Ермоленко кандидат физико-математических наук М.К. Звездин

Ведущая организация - Уральский Государственный Университет

г/

Защита состоится »¿г». _1995 г.

.часов на заседании Диссертационного совета Д 002.03.01 и Институте физики металлов УрО РАЙ но адресу: 620219 Екатеринбург, ГСП-170, ул. С. Ковалевской, 18.

С диссертацией можно ознакомится в библиотеке Института физики металлов УрО РАН.

Автореферат разослан "

IL " Ш1елС? 1995 г

Ученый секретарь

В.И.Бородин

Диссертационного совета доктор физико-математических наук

О.Д. Шашков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Исследование магаитоупругого взаимодействия в ферромагнетиках является актуальным н важным как для понимания физических процессоз, происходящих в материале, так н для создания магшггосгрнкционных преобразователен. Необходимость существенного повышения эффективности магнитострикцнонных преобразователен вызвала интенсивные исследования по магшггомеханичесхому взаимодействию л ферромагнитных металлах и сплавах.

Естественно, что работа мапштосгрнкционных преобразователен закономерным образом зависит от магнитных н мапнггоупругах свойств ферромагнитных материалов. Рядом исследователей установлена связь между мапштоупрушми параметрами мапттострикцноикых материалов и их статическими магнитным)! и механическими свойствами. Однако, а большинстве работ почти не содержится данных о непосредственном сравнении указанных' характеристик материалов с работой каких-либо конкретных магнитострикцнонных преобразователей. В то „же время, когда основным» требованиями х преобразователям являются линейность преобразования и минимальный . мапштоупрупш гистерезис, не вполне корректен подход связанный с определением оптимальных режимов преобразователя по максимумам магнитострнкционных постоянных.

В последние годы появился рад работ, в . которых рассматривались магнитоупругие явления а ферромагнетиках при деформациях кручения н суперпозиции аксиального н циркулярного магнитных полей. Интерес к таким явлениям связан с выяснением физических механизмов прямого и обратного эффектов Вкдемана.

Слабая изученность этих явлений вообще, недостаточность сведений о них для широко используемых в технике материалов, в частности, сплавов на основе железа, кобальта и никеля, требуют систематических н более полных исследований, результаты которых представляют несомненный интерес и для разработки целого ряда новых типов магнитострикционных преобразователей.

Выявление связей между магнитными и магнитоупругими характеристиками ферромагнитных материалов и эксплуатационными характеристиками изготовленных из них магнитострикционных преобразователей позволяет установить критерии подбора наиболее эффективного материала, режимы его перемагничивяния и конструктивные особенности преобразователей.

Цепь работы заключается в исследование магнитоупругих явлений в магнитострикционных материалах при деформациях кручения, а именно прямого и обратного эффектов Видемана и эффекта Матгеучи, и разработке принципов построения преобразователей - актюаторов и сенсоров, работающих на основе вышеназванных эффектов.

В связи с этим поставлены следующие задачи:

-создания гибкой измерительной системы и алгоритмической основы ее функционирования, обеспечивающих единство измерений различных магнитных и механических параметров;

- экспериментальных исследований поведения аксиальной и циркулярной иамагниченностей в ферромагнитных образцах при суперпозиции двух магнитных полей и деформациях кручения в режимах статического и динамического перемагничивания;

- разработки принципов построения актюаторов и сенсоров, создания опытных образцов и исследование их энергетических характеристик.

Научная новизна:

- установлено, что амплитуды первой и третьей гармоник аксиальной и циркулярной намагниченностен, ортогональные переменному полю, перемагничивающему магннтостр.пшионный стержень, лннейно зависят от угла закручивания стержня. Обнаружена линейная зависимость циркулярной намагниченности от угла закручивания стержня, при его перемагничивании переменным циркулярным полем. Указанный закономерность мо!уг быть использованы для разработки нового класса сенсоров преобразователей механической энергии. Определены соответствующие чувствительности намапшченностей к механическим воздействиям для сплава -19КФ2,

обнаружено, что изменение аксиальной с статочной намагниченности при кручении стержня однозначно связано с действующими на него упругими напряжениями. Это позволяет использовать данный параметр как для оценки уровня напряжений в процессе закручивания, так и определения максимальных закручивающих напряжений после возвращения ферромагнетика в исходное - ненапряженное состояние;

экспериментально показано, что намагничивание магннтострикционного стержня одновременно аксиальным и циркулярным полями (эффект Видемана) вызывает наибольшие деформации кручения в стержне при равенстве намагничивающего и поляризующего магнитных полей, а • наименьший магнитоупрупш гистерезис наблюдается при поляризующем поле, соответствующем области вращения векторов намагниченности;

- разработаны принципы построения и базовые конструкции чувствительных элементов сенсоров параметров механического воздействия: силы, смещения, давления, ускорения, расходомеров и

опытный образец низкочастотного гидроакустического излучателя с малыми волновыми размерами на основе эффектов ДОаттеучи и Вицемана;

- предложен способ и разработана аппаратура низкочастотного вибрационного расхаживания штанг глубинных нефтяных насосов.

Практическая значимость работы. Экспериментальные результаты, полученные в работе, и их качественная интерпретация полезны для построения количественной теории, связывающей магнитные н механические характеристики материала через магнитоупругое взаимодействие. Определенные значения сдвиговых магнитострикционньи постоянных и чувствительностей, а также приведенные рекомендации по расчету и изготовлению актюаторов и сенсоров представляют интерес для разработчиков аналогичной аппаратуры. Разработаны н испытаны действующие образцы низкочастотного гидроакустического излучателя, расхаживателя штанг глубинных нефтяных насосов и сенсоров параметров механического воздействия.

Основные положения выносимые на защиту:

- разработанные состав и структура аппаратных блоков и программного обеспечения измерительно-вычислительного комплекса, по принципу гибких измерительных систем, обладающие свойствами мобильности, простоты наращивания и модификации, что облегчает их настройку на применение различных алгоритмов исследований и позволяет провести сквозные измерения магнитных и магнитоупругих характеристик ферромагнитных материалов;

- выявленные закономерности магнитоупругого взаимодействия при магнитно и механически возбужденных деформациях кручения в механически и магнитно поляризованных магнитострикционных

стержнях, дающие количественные соотношения между физическими параметрами определягощими тот или иной эффект;

- принципы построения вибрационных устройств, излучателей акустической энергии и измерителей параметров механического воздействия.

Апробация результатов работы. Основные результаты работы доложены на II конференции молодых ученых (Ижевск, 1990), на IV Международной школе-семинаре "Эффект Баркгаузена и аналогичные физические явления" (Псков, 1995).

Публикации. По результатам работы опубликовано 3 статьи в научных журналах, получены 5 патентов на изобретение РФ и 1 авторское свидетельство.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы. Она изложена на 147 страницах, включая 45 рисунков, 2 таблиц и списка литературы из 104 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследования, указаны цель и научная новизна работы.

Первая глава содержит обзор и анализ экспериментальных и теоретических работ по магнитоупругому взаимодействию в магнитосгрнкционных полнкристашшческнх материалах при деформациях кручения. Эти работы использованы при обсуждении полученных результатов.

. В первом параграфе показаны основные особенности эффектов Бндемана и эффекта Матгеучи. На различных материаиах проанализирована взаимосвязь эффектов со структурным состоянием.

Показано как спектр, форма и величина наведенной ЭДС (в катушке окружающей ферромагнитный образец и на его концах) зависят от амплитуды кругидьных колебаний и величины магнитных полей. Рассмотрены поведение намагниченности, остаточной деформации и модуля сдвига при кручении образца в зависимости от его температуры и прикладываемого магнитного поля; зависимости недиагональных членов тензора восприимчивости от действия внешнего магнитного поля и механизмов намагничивания. При теоретическом рассмотрении эффектов Видемана и эффекта Матгеучи во многих работах используется микроскопический подход. Он дает правильное качественное, а в некоторых случаях (в области вращения векгоров намагниченности) и количественное представление о закономерностях эффектов. На его основе могут быть объяснены экспериментальные зависимости выходных величин эффектов - угла закручивания и наведенных намагничешюстей. В то же время, имеющиеся в литературе сведения, о механизмах перемагничивания аержней при их закручивании, для различных вариантов наложения механических напряжений и магнитных полей, а также по определению рада чувствигельностей представляются не вполне достаточными как для их понимания, так и выбора оптимальных вариантов и режимов перемагшкшвашш при создании мапштостршсциониых преобргюьателей.

Во втором параграфе представлено термодинамическое описание мчгшпоупругого взаимодействия. Приведены изотермические уравнения состояния среды обладающей магнитоупругими свойствами. Наряду с общим подходом рассмотрен случай, когда поляризующие и возбуждающие поля независимы и система уравнений распадастса па две независимых подсистемы, один из которых описывает взаимодействие при продольных и поперечных

деформациях, а другая - при деформациях сдвига. В последнем случае необходимо учитывать взаимодействие магнитное поле - магнитное поле. Показана связь сдвиговых магнитострикционных постоянных с магнитными и механическими характеристиками материала. В заключении обзора сформулирована цель и задачи работы.

Во второй главе ■ описан разработанный измерительно-вычислительный комплекс!' (ИВК) для исследования магнитных и магнитоупругих явлений в ферромагнитных материалах. ИВК позволяет проводить измерения статических магнитных и магнитоупругих характеристик ферромагнитных образцов в открытой и замкнутой магнитной цепи. В частности: кривой намагничивания, предельной и частных петель магнитного гистерезиса, кривых возврата, дифференциальной проницаемости, магнитоупругих' эффектов Внллари, Маттеучи и обратного эффекта Вицемана. Измерения проводятся в процессе приложения механических напряжений растяжения - сжатия или кручения, включая области пластической деформации и разрушения образца. При решении ряда задач эффективность ИВК реализуется через соответствующие программные • средства, при максимальном сохранении единой конфигурации аппаратных средств, включая метрологическое обеспечение.

В первом параграфе рассмотрены устройство и работа ИВК, которая основана на индукционно-импульсном методе перемагничнвания. Показано, что электрический уход нуля мнкровеберметра может быть описан временным рядом, в виде уравнения линейной регрессии, и программно скорректирован в течение всего цикла измерений, не выходя за пределы погрешности самого прибора. Это позволило увеличить время измерения прибора в 3 - 5 раз и использовать обычный режим перемагничивания

AH/At=const, что значительно упростило аппаратную реализацию комплекса. Инструментальная погрешность измерения канала индукции составляет <0,5 %, а погрешность установления тока, в соленоиде - не более 0,02 %. Схемотехнические решения разработанных для ИВК аппаратные блохов обеспечивают повышение уровня гибкости аппаратной части комплекса, облегчают настройку на применение различных алгоритмов измерений.

Во втором параграфе описано программное обеспечение (ПО) ИВК. Мобильность программного обеспечения достигается за счет использования модульного принципа построения ПО и его разделения на приборно-зазисимую и универсальную части. Лриборно-зависимая часть состоит из подпрограмм обслуживания каждого из приборов, входящих в ИВК. Универсальная часть ПО ИВК включает в себя набор подпрограмм более высокого уровня: ввода и вывода данных; размагничивания; оценки ухода нуля микровеберметра; алгоритмов перемагничивания и т.д. Таким образом, основная программа содержит в себе только последовательность вызовов соответствующих ' подпрограмм. Таког подход к программированию ИВК позволил провост сквозные измерения характеристик исследуемых материалов.

В третьей главе приведены результаты экспериментальных исследований магнитоупругих явлений с ферромагнетиках при депо пни закручивающих напряжений и магнитных полей. Исследования проводили на образцах из сплава 49КФ2, в виде трубок, при их квашстатнческом перемапшчивашш. Для различных варшшзов наложения закручивающих напряжений и магнитных полей пил>чеиы зависимости аксиальной и циркулярной намагниченностен и дифференциальных проннцаемостеи. Экспериментально показано, что с унглнч'жнем закручивания образца кривая намагничивания и петля t насрсзисл становятся более шикл имн: а максимум

дифференциальной проницаемости сильно уменьшается (рис Ь Зависимости изменения циркулярной намагниченности от аксиальною магнитного поля как на свободном, гак и на закрученном образце, имеют гистерезнсный характер с максимумами (рис. 2). Разложение такой петли п ряд Фурье похазывает наличие нечетных гармоник, которые связаны с закручиванием образца. Показано, чго в обчисти максимума происходит изменение механизма процесса намагничивания от смещения доменных границ к вращению векторов намагниченности. Минимальный магнитоупругий гистерезис наблюдается при поляризующих полях, соответствующих области сращения векторов намагниченности. На основании экспериментальных данных построены зависимости сдвиговых магнитоупругнх чувствнтельносгей от прикладываемых напряжении для различных величин поляризующих магнитных полей. Зависимости имеют г.ид кривых с максимумами. Показано, что максимальны? величины сдвиговых иагнитосгрнкцнопных чупствнгелыюпсИ (А^А^) совпадают с расчетным» и приходятся на облапь напряжений, где происходит частичная компенсация внутренних магнитострикционных напряжений внешними.

Исследование эффектов Видемана и Маттеучн п переменных полях проводили иа образцах в виде плоских дзухзаходиых спиралей Архимеда. Выбор образца такой формы обусловлен простотой его применения в конструкциях сенсоров и акттоаторог., как преобразователя линейных перемещений центра спирали в деформации кручения ее витков и наоборот, деформаций кручения • в линейные перемещения центра спирали. Рассмотрено три вариант персмагннчивания спирали и измерения наведенной ЭДС. В перрон варианте, при пропускании переменного тока через спираль и смешении ее це»пра. измеряли наведенную ЭДС в обмогке.

П

101)0

l0,A/cm

¡'»с I. ídHjitniiooi): а) циркулярной индукции, б) циркулярной дифференциальной проницаемости от циркулярного поля при си тчник значениях углов ткручнваиия обрата.

ti

'Kin iiiStjo mmi!uin,Xi).Ti:t. «oir.i.í хкннэьшк хгшмп ml »uiti «iuu! o ii>ii(i¡iiíA>!(IiiH n¡¡iH,Hi;sa lo inrti>¡.í¡/mi шш'нпигуч*! (y '.nu i'ikio HHiii!i:iibA(i»t:t. ii.'m.ma ккишмшс «гшииме« ih;h t co» тои'игеи.ин nïDii.mrai: ш iiiüisáüiüi íhhhíki.'Xxíüíii (t: ашошмшщ, j

di- 0П-

ro-

sro

l'O

> so'o-eo'o

Ul/pDJ(J-jf*f O-O o P o

шо/v'ZH

001

ço'o-

Çil'O

го

ÇO'O

О J

го

ro-

in N

04)

намотанной на витка* спирали (обратный эффект Видемана). Во втором, при пропускании переменного тока через обмотку .и смещении центра спирали, измеряли ЭДС на концах спирали (эффект Маттеучи). И в третьем варианте, при пропускании переменного тока через спираль и смещении ее центра, измеряли ЭДС на концах спирали. Дле первого и второго вариантов измеряли ЭДС первой н третьей гармоник частоты перемагничивающего поля. Обнаружено, что указанные зависимости ЭДС пропорциональны смещению центра спирали - углу закручивания и сопровождаются незначительным магнитоупругим гистерезисом, который заметно уменьшается при больших амплитудах перемагничнвающих полей. Эффекты Видемана к Маттеучи. нечетные, изменение направления закручивания образца -смещения центра спирали • .изменяет фазу ЭДС на 180 градусов относительно фазы перемагничивающего поля. В рассмотренных вариантах измерений для сплава 49КФ2 определены чувствительности аксиальной к циркулярной индукций к закручивающим напряжения)»! для первой и третьей гармоник перемагничивающих полей. Найденные чувствительности позволяют рассчитать чувствительность к смещению центра спирали б датчиках: давления, силы, ускорения. Для трех вариантов измерения смещений предложены конструкции чувствительных элементов, описанные в IY главе диссертации.

Определено, что наибольший угол закручивания образца, при реализации в нем эффекта Видемана, наблюдается при равенстве поляризующего к намагничивающего полей, а минимальный магнитоупругнй гистерезис - когда величина поляризующего полк соответствует области вращение . векторов намагннченностк. Максимальный угол закручивания ка единицу длины, вызываемый магнитоупругим взаимодействием, для образца из сплава 49КФ2 составил 3,4710 2рад/м. Методом резонанса-антирезонзнса определен

сдвиговый коэффициент магнитомеханической связи ки. На основании экспериментальных данных рассчитаны величины сдвиговой магнитострикционной посгояиной his. Полученные значения сдвиговых мапнгтострикцнонных постоянных не превышают аналогичные для случая продольных колебаний образца и позволяют более обоснованно использовать эффекты, спязанные с деформациями кручении, и технических устройствах. Проведенные экспериментальные исследования показали, что на основе деформаций кручения, возникающих при намагничивании маппгтострнкцпонного стержня, свитого в спираль, аксиальным и циркулярным полями одновременно, могут быть созданы магнитомеханпческне преобразователи -актюаторы - излучатели механической энергии, конструкции которых описаны в IV главе диссертации.

Обратный эффект Вцдемаиа при остаточной аксиальной намагниченности исследовал на образцах из стали 51ХФА с различной термообработкой. Поскольку вблизи осгаточно намагниченного состояния ферромагнетика находится второй . максимум магнитоупругон чувствительности, при кручений образцов наблюдаются значительные изменения намагниченности. Наибольшие изменения намагниченности отмечены у образной со средней и гмлсокой температурой отпуска. Высокая концентрация остаточных тпряжеинП и дислокаций в ннзкоотпущенных образцах препятствует смещению доменных границ, следствием чего является уменьшение их мапгигоупругой чувствительности. Эти данные согласуются с уменьшением .коэрцитивной силы и ростом начально!! проницаемости для образцов с высокими температурами отпуска. Определена магн'итоупругая чувствительность hcd остаточной аксиальной

намагниченности к закручивающим напряжениям, которая максимальна для образцов с температурой отпуска 700 °С и в

состоянии поставки. При знакопеременном симметричном закручивании образцов, в состоянии остаточной аксиальной намагниченности, начальные циклы закручивания вызывают необратимые процессы уменьшения намагниченности, которые сменяются устойчивой петлей магнитоупругого гистерезиса при многоцикловом закручивании. Обнаружено, что для начального никла закручивания образца изменение остаточной аксиальной намагниченности ЛМг пропорционально углу закручивания у. При этом, формируемая под действием напряжении магнитная текстура практически не меняется при снятии нагрузки. Последующее закручивание образца, в том же направлении, свидетельствует о практически обратимом изменении намагниченности и характеризуется узкой петлей магнитоупругого гистерезиса дня установившегося цикла. В момент превышения предыдущего утла закручивания образца на зависимости ДМг=Г(у) наблюдается излом, а намагниченность начинает изменяться с тангенсом угла наклона как при начальном цихле, то есть пропорционально углу закручивания' образца. Таким образом, изменение остаточной аксиальной намагниченности при кручении образца однозначно связано с действующими иа него упругими напряжениями, что позволяет использовать этот пчраметр как доя оценки уровня напряжений в процессе закручивания, так и определения максимальных закручивающих напряжении после возвращения ферромагнетика в исходное - ненапряженное состояние.

Четвертая глава посвящена разработке актюаторов и сенсоров на основе эффектов Видемана и Маттеучи.

В первом параграфе решена задача построения низкочастотного I адроакустнчсского излучателя. Показано, что использование Ы^уз ильных колебаний позволяет создавать спиральные

преобразователи на заданную частоту с меньшими весогабаритными характеристиками. На примере четырехзаходиой цилиндрической спирали проведен расчет низкочастотного гидроакустического излучателя с оценкой его энергетических характеристик. Разработан и испытан одноэлементный гидроакустический далучатеть. При подводимой к излучателю электрической мощности 185 ватт н токе поляризации 30 ампер, его акустическая мощность в воде, на частоте резонанса 28 герц, составила 0,05 ватта. Натурные испытания показали возможность создания низкочастотных ^ гидроакустических излучателей с малыми волновыми размерами. К недостаткам таких излучающих систем следует отнести малую акустическую мощность. Однако, для излучателей с малыми волновыми размерами это объективно неразрешимая задача и излучающую мощность молшо увеличить только построением многоэлементных систем.

По втором параграфе описан способ а аппаратура вибрационного расхазишания штанг глубинных нефтяных насосов. Для эффектнкгзго запуска штаиговсй глубшпго-нассскай установки необходимо провести воздействие на структуры асфальтосколопзрафнновых отложений (АСПО) по линии их контакта с поверхностью штанговой колонны. Предложен, способ, приводящий х разрушению АСПО, газогидратных пробок » освобождению от прихватов, путем возбуждения в штанге продольных и иэгибных механических колебаний. Аналитически показано, что основные моды продольных к иэгибных колебаний штанг, при различных пкшнчиых условиях, находятся в области низких частот. Благодаря низком жесткости спиральных преобразователей, на основе эффекта Видемаиа, они развивают амплитуду колебаний достаточную для возбуждения низкочастотных колебаний о штанговой колонне. Исходя из этого был разработан перестраиваемый низкочастотный преобразователь и

силовой электронный блок. Преобразователь крепится на штангу над устьем скважины так, чтобы.его ось совпадала с осью штанговой колонны, . в случае возбуждения продольных колебаний, и была перпендикулярна ей, в случае изгибных колебаний. Способ запуска штанговой глубинно-насосной установки и устройство для его осуществлен;«« запатентованы. В настоящее время проводятся натурные испытания аппаратуры на Лиственном месторождении Воткинского НГДУ в Удмуртской Республике.

На основании полученных закономерностей для трех вариантов измерения смещений, описанных в третьей главе, в третьем параграфе представлены разработанные конструкции чувствительных элементов сенсоров параметров механического воздействия. Рассмотрены основные подходы при их конструировании. Описана работа чувствительных элементов, в которых выходными параметрами меняются ЭДС первой и третьей гармоник частоты перемагннчивающего поля, и беэобмоточного чувствительного элемента, в котором выходным параметром является изменение-импеданса спирали. Чувствительные элементы позволяют.измерять как сташческне, так и переменные механические воздействия. Основным достоинством таких' чувствительных элементов является низкий выходной импеданс, практически не зависящий от частоты, не более 10' Ом. Датчики с такими чувствительными элементами могут работат ь на длинные линии без предварительного согласования с входными устройствами. Предлагаемые чувствительные элементы мо1 ут найти применение в датчиках: давления, силы, веса, уровня жидкости, перемещения, ускорения, скоростного напора, расходомерах. Все описанные конструкции чувствительных элементов запатентованы.

выводы

1. Установлено, что амплитуды первой и третьей гармоник аксиальной и циркулярной намагииченностей, ортогональные неременному полю, перемагничнвающему магнитострикционный стержень, линейно зависят от угла закручивания стержня. Обнаружена линейная зависимость циркулярной намагниченности от угла закручивания стержня, при его перемагничивашш переменным циркулярным полем. Указанные закономерности могут быть использованы доя разработай нового класса сенсоров преобразователей механической энергии. Определены соответствующие чувствительности нзмагничеиносгей к механическим воздействиям для сплава 49КФ2. .

2. Обнаружено, что изменение аксиальной остаточной намагниченности при кручения стержня однозначно связано с действующими на него упругими напряжениями. Это позволяет использовать данный параметр как для оценки уровня напряжений в процессе закручивания, так и определения максимальных закручивающих напряжений после возвращения ферромагнетика к исходное - ненапряженное состояние.

3. Экспериментально показано, что намагничивание магнитострикцнонного стержня одновременно аксиальным и циркулярным полями (эффект Видемана) вызывает наибольшие деформации кручения в стержне при равенстве намагничивающего и поляризующего магнитных полей, а наименьший магнн гоупругнй гистерезис наблюдается при поляризующем поле, соответствующем области вращения векторов намагниченности.

4. Разработаны принципы построения и базовые конструкции чувствительных элементов сенсоров параметров механического

воздействия: силы, смещения, давления, ускорения, расходомеров и опытный образец низкочастотного гидроакустического излучателя с малыми волновыми размерами на основе эффектов Матгеучи и Видемана.

5, Предложен способ и разработана аппаратура низкочастотного вибрационного расхаживания штанг глубинных нефтяных насосов.

6. Разработан измерительно-вычислительный комплекс (ИВК), позволяющий измерять широкий набор магнитных и магнитоупругих характеристик ферромагнитных материалов; схемотехнические решения разработанных для ИВК аппаратных блоков, состав и структура программного обеспечения, по принципу гибких измерительных систем, обладают свойствами мобильности, простоты наращивания и модификации на применение различных алгоритмов измерений, что позволило провести сквозные измерения характеристик исследуемых материалов.

Основное содержание диссертации отражено в работах

1. Горхунов Э.С., Петров Р.П., Кадров A.B., Красильников И.Н. Автоматизированный комплекс для магнитных измерений на базе микро-ЭВМ и аппаратуры КАМА!". - Дефектоскопия, 1987. №8.0.5660.

2. Горкунов Э.С., Петров Р.П., Кадров A.B. Программно-управляемый источник тока для индуктивной нагрузки. - Приборы и техника эксперимента, 1986. №3. С. 157-158.

3. Горкунов Э.С., Новиков В.Ф., Ничипурук А.П., Нассонов В.В., Кадров A.B., Татлыбаева И.Н. Устойчивость остаточной намагниченности термически обработанных стальных изделий к действию упругих деформаций. - Дефектоскопия, 1991. №2. С.68-76.

4. Кадров A.B., Бородин В.И. Некоторые особенности эффекта Видемана и разработка технических устройств иа его основе. -"Эффект Ьаркгаузена и аналогичные физические явления": Тезисы докл. IV Междунар. школы-семинара. - Псков. 1995. С.87.

5. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке N93-010120/03 (009300) от 26.02.93 Е21В 43/00 Способ запуска штанговой глубинно-насосной установки и устройство для его осуществления. Бородин В.И., Сабиров Г.И., Кадров A.B. (РФ).

6. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке N93-010302/28/009263 от 26.02.93 G01L 1/12 Магнитострняцнонный датчик силы. Бородин В.И., Кадров A.B. (РФ).

7. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке N93-034110/10(034702) от 16.07.93 В06В 1/08, H04R 15/00 Магнитострикционный преобразователь. Кадров A.B., Бородин В.И. (РФ).

8. Решение о выдаче патента на изобретение по заявке N5056272/10/035850 от 24.07.92 G01L 1/12 Устройство для измерения силы. Кадров A.B., Бородин В.И. (РФ).

9 Патент2007018 РФ, H02N 2/00, H01L41/I2. Устройство прецизионных перемещений по поверхности из ферромагнитного материала/ Леньков C.B., Бородин В.И., Кадров A.B. (РФ). Опубл 30.01.94. Бгол. N2.

Î0. А .с. 1780484 СССР, МКИ H02N 2/00, НО! L 41/09. Устройство прецизионных перемещений груза по поверхности/ Леньков C.B., Бородин В.И., Кадров A.B. (СССР).

Отпечатано на ротапринте itoll Ур0~РАН тираж И0 зак.73

объем I пвч.л..;ормат уО!Э4 I/I& 620219 г.Екатеринбург ГСП-170 ул.С.Ковалевской, 18