автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Системный анализ параметров наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов для повышения эффективности их промышленного использования

На правах рукописи

Великанов Денис Сергеевич

СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ НАВЕДЕННОЙ МАГНИТНОЙ АНИЗОТРОПИИ ФЕРРИМАГНИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИХ ПРОМЫШЛЕННОГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

Специальность 05.13.01 - Системный анализ, управление и обработка информации (промышленность)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

РЫБИНСК - 2005

Работа выполнена в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П А. Соловьева.

Научный руководитель - доктор физико-математических наук, профессор

Вечфинский Владимир Сигизмундович

Официальные оппоненты - доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Старченко Сергей Владимирович

кандидат технических наук, доцент Ландо Владимир Семенович.

Ведущая организация - ОАО «Алгоритм»,

г. Рыбинск, ул. Гоголя, 1

Защита состоится 27 апреля 2005 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета К 212.210.01 в Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева по адресу 152934 г. Рыбинск Ярославской обл., ул. Пушкина, д. 53.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Рыбинской государственной авиационной технологической академии имени П. А. Соловьева

Автореферат разослан

2ЬЯЩ№.

2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

А. Вершинин

J

Общая характеристика работы

Актуальность темы.

В современном промышленном производстве очень остро встает потребность в новых материалах с заранее заданными специфическими свойствами, а также в контроле параметров этих материалов Подобные вопросы имеются в частности в ферритовой промышленности при контроле качества ферримагнитных материалов и создании принципиально новых видов ферритов с заданными магнитными свойствами, что, в конечном счете, позволило бы улучшить характеристики датчиков, основанных на эффекте Баркгаузена При производстве активных элементов этих датчиков возникает значительный разброс параметров, сократив который, стало бы возможным создать сверхчувствительные датчики микроперемещений, так как чувствительность современных датчиков перемещения, основанных на эффекте Баркгаузена, составляет порядка микрометра. Снижение разброса параметров активного элемента, привело бы к еще большему повышению чувствительности датчиков и доведению ее значений до сотен и десятков нанометров Все это чрезвычайно востребовано в области нанотехнологий - самому перспективному и революционному на данный момент направлению в технике Магнитные свойства ферро- и ферримагнитных материалов могут использоваться также в методах неразрушающего контроля, которые являются значительно менее вредными по сравнению с рентгенографическими методами Это актуально как для машиностроения в целом, так и для авиационной и ферритовой промышленности в частности. В тоже время, в горной промышленности анализ магнитных свойств магнетитсодержащих пород имеет неоценимое значение при поиске мест залегания полезных ископаемых

Известно, что при намагничивании в постоянном магнитном поле под воздействием температуры в ферримагнетиках возможно возникновение наведенной магнитной анизотропии (НМА), которая может возникать не только в искусственных ферримагнитных материалах, но и в природных образованиях, составляющих земную кору, содержащих ферримагнитные составляющие. Наиболее ярким проявлениям НМА является возникновение перетяжек на частных петлях гистерезиса Известно также, что наведенная магнитная анизотропия ферримагнитных материалов способна фиксировать и хранить информацию о напряженности магнитного поля, его направлении, температуре и давлении, присутствовавших в момент ее формирования. Эти свойства НМА ферримагнетиков делают весьма ценным их применение при контроле параметров ферритов, создании новых магнитных материалов и поиске полезных ископаемых. Изучению вопросов, связанных с НМА, посвящено огромное количество работ, однако широкому ее практическому применению препятствует то, что измерение ее параметров требует специальных методов и аппаратуры. Кроме того, информация по эффектам НМА и методам измерения ее параметров является несистематизированной, что затрудняет ее восприятие и анализ техническим специалистом, углубленно не знакомым с физикой ферримагнетиков и осложняет разработку специального математического и программного обеспечения для обработки полученной измерительной информации. В настоящее время, также отсутствуют критерии для оценки эффективности применения того или иного метода измерения параметров НМА к конкретным условиям измерения. К тому же, с применением цифровой

техники еше остро встает вопрос о компьютерной обработке накопленных результатов измерений. Большая практическая значимость эффектов наведенной магнитной анизотропии и неразрешенность приведенных выше вопросов делают работу по анализу эффектов НМА, методов исследования ее параметров и компьютерной обработке результатов измерений очень актуальной.

Цель работы.

Анализ и систематизация эффектов и методов исследования НМА, поиск критериев для сравнительного анализа и оценки эффективности применения методов измерения параметров НМА для различных видов решаемых задач, создание алгоритмов для компьютерной обработки результатов измерений.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Систематизация эффектов памяти наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов.

2. Систематизация методов определения численных значений напряженности магнитного поля, температуры и давления, при которых сформировался определенный вид НМА.

3. Критерий для сравнительного анализа методов исследования НМА.

4. Алгоритмы и универсальный программный комплекс для исследования НМА и магнитных эффектов второго порядка малости.

Методы исследований.

В работе использованы общие методы системного анализа, такие как: абстрагирование, анализ, сравнение, дедукция, моделирование, формализация, визуализация и другие, а также математические методы численного дифференцирования.

Научная новизна работы.

1. Проведена систематизация различных видов проявлений наведенной магнитной анизотропии в экспериментах.

2. Предложен новый подход для сравнительного анализа методов исследования НМА на основе сравнения их алгоритмов.

3. Формализованы алгоритмы методов определения магнитных свойств ферримагнитных материалов.

4. Предложен новый алгоритм для определения параметров асимметрии частных петель гистерезиса ферримагнитных материалов.

Практическая ценность.

1. Обобщены и представлены в наглядной форме основные проявления наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов, что облегчает работы по контролю существующих и созданию новых видов магнитных материалов техническим специалистам, углубленно не знакомым с физикой ферримагнетиков.

2. Разработан численный критерий для определения трудоемкости метода, применяемого при измерении параметров ферримагнитных материалов, в зависимости от используемой измерительной аппаратуры, что позволяет принимать объективное обоснованное решение о применении соответствующего метода к имеющимся условиям измерений.

3. Разработан универсальный программный комплекс для обработки результатов измерений при контроле изделий из ферро- и ферримагнитных материалов, который может найти свое применение в авиационной промышленности при контроле износа деталей газотурбинных двигателей, в

ферритовой промышленности для контроля и отбраковки ферритов, а также в геолого-разведочных работах.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались на международных конференциях «Problems of Geocosmos» (Санкт-Петербург, 2002, 2004), на международном семинаре по геомагнетизму (геофизическая обсерватория «Борок» Объединенного Института Физики Земли РАН, 2002, 2003).

Автор благодарит В. С. Вечфинского за руководство работой и СВ. Гагаркина за помощь при анализе измерительной аппаратуры и В. А. Цельмовича (старшего научного сотрудника геофизической обсерватории «Борок» ОИФЗ РАН) за предоставление образцов пород и синтетических ферримагнетиков и их анализ на электронно-зондовом микроанализаторе «Camebax».

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников (105 наименований), приложения. Общий объем работы составляет 146 страниц, в том числе 61 рисунок.

Содержание работы.

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, формулируются цель и основные задачи исследования, приводится краткое изложение работы, ее научная новизна, практическая ценность полученных результатов и основные положения, выносимые на защиту.

Глава 1. Эффекты магнитной памяти ферро- и ферримагнитных материалов. Перспективы и проблемы их промышленного применения.

В современной промышленности нашли широкое применение различные физические эффекты, связанные со способностью ферро- и ферримагнитных материалов фиксировать и сохранять информацию о внешних воздействиях на эти материалы в виде изменения магнитных характеристик, таких как: магнитная проницаемость, остаточная намагниченность, форма петли гистерезиса и т.д. Помимо использования этих эффектов в устройствах долговременного хранения информации: накопителях на жестких и гибких магнитных дисках, на проявлениях «магнитной памяти» материалов основан принцип функционирования многих датчиков. Например, эти физические явления используются в датчиках пространственного положения, скоростей движения, механического напряжения и многих других. К сожалению, недостатком этих датчиков является то, что разброс параметров при их производстве является пока неуправляемым и может достигать 5%. Поэтому актуальной является задача налаживания техпроцесса при изготовлении элементов со стабильным проявлением параметров. В ферритовой промышленности часто возникает задача повышения эффективности при контроле дисперсности материала ферритов (контроль величины составляющих его частиц). Имеет место также задача отбраковки материалов с дефектами петли гистерезиса (перетяжки, асимметрия). Трудность решения этих задач заключается в отсутствии единого универсального подхода к выявлению дефектов и определению их величины.

Перспективным направлением использования эффектов магнитной памяти являются также основанные на них методы неразрушающего контроля износа элементов газотурбинных авиационных двигателей (лопаток и дисков компрессоров, кожухов, диффузоров, колец шариковых подшипников и других). Эти методы обладают неоспоримым преимуществом перед рентгенографическими методами поскольку не являются вредными для человеческого здоровья, а следовательно не требуют специальных защитных мер при эксплуатации. Но широкому применению этих методов препятствует сложность получения и обработки информации о магнитных параметрах материала.

Перечисленные выше задачи невозможно решить без понимания физической сущности происходящих процессов в контролируемом материале и различных видов проявления этих процессов в экспериментах.

Известно, что в образцах ферримагнитных материалов, охлажденных от некоторой температуры Т < Тс (Тс - температура Кюри образца) в постоянном магнитном поле Н-| величиной до 4 кА/м, возможно появление наведенной магнитной анизотропии (НМА). Наиболее ярким проявлением НМА являются дефекты петель гистерезиса - перетяжки и асимметрия (см. рисунок 1а). Основные контролируемые параметры дефектов петель гистерезиса - это положение ширина перетяжки (см. рисунок 16)

Наблюдаемые проявления НМА слабы по сравнению с общими размерами петли гистерезиса, поэтому при экспериментальных исследованиях эффектов магнитной памяти измеряются так называемые скомпенсированные дифференциальные петли гистерезиса намагниченности (СДПГН). СДПГН -это дифференциальная петля гистерезиса, в которой почти отсутствует (скомпенсирована) первая гармоническая составляющая, которая несет мало информации об НМА и лишь перегружает измерительный канал.

а - пример перетянутой асимметричной СДПГН, где Нт - поле при котором происходило формирование НМА;

б - пример отсчета параметров перетяжек на СДПГН Рисунок 1 - Наиболее яркие проявления НМА

Дальнейшие работы, проведенные многими исследователями, выявили другие эффекты, связанные с НМА. Также было установлено, что НМА способна сохранять информацию о напряженности и направлении создавшего ее магнитного поля, а также о температуре и давлении, при которой она возникла. Путем контроля

Е. мВЛ

400..

а)

б)

параметров перетяжек и величины асимметрии петель гистерезиса можно получать информацию о температуре и давлении, действовавших на ферримагнитный материал. Это является важным для установления причин нарушения техпроцесса производства ферритов.

Еще одним важным контролируемым параметром НМА является анализ высших гармонических составляющих сигнала ЭДС, образующего петлю гистерезиса контролируемого материала. Путем контроля отношения третьей гармонической составляющей к пятой в ферритовой промышленности появляется возможность быстрого, по сравнению с другими методами, определения дисперсности (величины частиц) исходного сырья ферритов.

Путем контроля глубины перетяжек на СДПГН можно определять прочность и износ материала. Причем, это касается также не только ферримагнитных материалов, но и конструкционных сталей, что имеет важное значение для машиностроения и авиационной промышленности.

Препятствием к эффективному использованию свойств наведенной магнитной анизотропии ферро- и ферримагнитных материалов в промышленности, является то, что в настоящее время еще не разработаны алгоритмы и методики для анализа и обработки информации о параметрах перетяжек и асимметрии петель гистерезиса. К тому же, нет универсального подхода для измерения параметров НМА. Еще одним существенным препятствием является то, что информация о различных проявлениях магнитной памяти в литературе имеет разрозненный и часто несистемный характер. Это также осложняет разработку таких методик. Поэтому важной является задача обобщения и систематизации различных проявлений НМА и методов для их исследования.

Глава 2. Систематизация эффектов НМА ферримагнетиков, методов их исследования и сравнительный анализ существующей измерительной аппаратуры.

Из содержания первой главы следует, что существует множество проявлений наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов. По теме, связанной с исследованиями различных видов НМА опубликовано большое количество работ. Становится очевидным, что такое огромное количество теоретического и экспериментального материала требует обобщения и систематизации, поскольку до сих пор не существует какой-либо системы, связывающей воедино все изученные проявления магнитной памяти. Подобная система существенно облегчила бы понимание физической сущности эффектов НМА техническими специалистами, углубленно не знакомыми с физикой ферримагнетиков, упростила бы в дальнейшем разработку специальной измерительной аппаратуры, методик измерения и обработки результатов.

Удобнее всего провести анализ эффектов НМА по следующим категориям:

- проявлению эффекта в экспериментах;

- по влиянию внешних факторов на эффект при его возникновении.

Под «внешними факторами» будем подразумевать такие воздействия как давление и температуру.

Все изученные на данный момент эффекты магнитной памяти в этой связи можно классифицировать следующим образом (рисунок 2):

- эффект нелинейной зависимости который можно разделить

также на две подгруппы:

а) эффект нелинейности = А(Н);

б) особое поведение приращения магнитной проницаемости, которое было обнаружено в институтах геофизики Словацкой и Чешской Академий наук;

- перетяжки на СДПГН, которые можно разделить также на две подгруппы:

а) перетяжки, возникшие при термонамагничивании;

б) перетяжки, созданные резким возрастанием амплитуды переменного синусоидального поля. Отличие этого эффекта состоит в симметричном расположении перетяжек на СДПГН относительно оси ординат;

- асимметричные частные петли гистерезиса.

Рисунок 2 - Систематизация эффектов НМА по их проявлению в экспериментах

В эту классификацию не входят частные петли гистерезиса, имеющие перетяжку в районе нулевого поля, поскольку как было установлено ранее различными исследователями, это не является проявлением магнитной памяти ферримагнитного материала, а связано с понижением начальной магнитной проницаемости материала.

Существующие методы для исследования этих проявлений магнитной памяти ферримагнитных материалов представляют собой различные модификации трех основных методов: метода производных, метода ступенчатого перемагничивания и метода высших гармоник. В работе проведен анализ их взаимосвязей по

исследуемым проявлениям магнитной памяти и степени внесения необратимых изменений в контролируемый материал. На основе чего выполнена систематизация методов для измерения параметров НМЛ.

Анализ существующей измерительной аппаратуры показывает, что на данный момент имеется два типа устройств для измерения параметров НМА: устройства аналогового типа с использованием осциллографа и автоматизированные устройства с применением цифровой обработки сигналов. Первые устройства являются функционально законченными, однако обладают рядом недостатков, связанных со снятием показаний с экрана осциллографа. Устройства второго типа значительно превосходят первые по функциональности, точности и времени одного измерения, но являются более сложными и дорогостоящими, так как требуют еще персонального компьютера для обработки результатов измерения.

На данный момент не существует каких-либо критериев, которые позволили бы достаточно обоснованно сделать вывод о применимости того или иного метода к конкретным условиям измерения (применяемой измерительной аппаратуры, степени автоматизации измерения и обработки результатов и т.д.). Между тем наличие такого критерия оценки могло бы значительно повысить эффективность мероприятий по контролю и отбраковке ферритов в ферритовой промышленности, а также работы геолого-разведочных партий при анализе образцов природных минералов.

Глава 3. Разработка критериев для сравнения методов исследования НМА

Наиболее очевидными критериями для сравнительного анализа перечисленных в главе 2 методов являются: точность измерения и сложность реализации. Если первый критерий целиком зависит от класса точности измерительной аппаратуры, то второй зависит еще и от сущности самой методики измерения. Для нас наиболее важным является оценить сложность реализации метода к конкретной измерительной аппаратуре по ее функциональным возможностям, поэтому следует выработать подход к определению этого критерия, безотносительно к другим характеристикам применяемой измерительной аппаратуры.

Сложность реализации метода может быть выражена временем, затраченным на одно измерение, однако эта количественная характеристика теряет смысл с применением современной автоматизированной измерительной аппаратуры, потому что ввиду автоматизации измерения, его время может быть почти одинаковым для различных методик определения параметров НМА. Кроме того, в автоматизированной системе измерения, по сравнению с неавтоматизированной, начинают уже играть существенную роль затраты на задание программы измерительного процесса Более правильным критерием здесь могло бы быть число простейших измерительных операций методики, определяемых функциональностью аппаратуры. Но и эта характеристика не является исчерпывающей, поскольку при одном и том же числе операций, методика построенная по линейному алгоритму является более простой, чем методика, связанная с выбором того или иного действия в зависимости от каких-либо условий, то есть методика, алгоритм которой напоминает дерево выбора. Поэтому, для определения предлагаемого сравнительного критерия сложности реализации, удобнее провести сравнительный анализ алгоритмов методик исследования НМА, так как существуют давно разработанные критерии для определения трудоемкости реализации программного обеспечения.

Автором был сделан обзор существующих критериев (метрик) для определения трудоемкости программного обеспечения Для определения сложности реализации метода исследования НМА была выбрана, как наиболее оптимальная, тестирующая мера (метрика Пратта) Тестирующая мера (метрика Пратга) - это мера сложности потока управления программ, удовлетворяющая следующим условиям

1 Мера М сложности простого оператора равна 1

2 Мера сложности составного оператора равна

raeF| F„ - простые составляющие сложного оператора, п - число простых операторов в составе сложного,

3 M(ff Р Then F, Else F2) = 2PMax(M(F,), M(F2)),

где If, Then, Else - операторы ветвления,

Max() - функция выбора максимального из двух значений, M(F|) - оператор, исполняемый, если условие истинно, M(F2) - оператор, исполняемый, если условие ложно

Однако, метрику Пратта нельзя напрямую применять для определения трудоемкости методов измерения параметров магнитной памяти, поскольку с ее помощью можно получить лишь некое числовое значение, характеризующее различие сложности реализации одного метода от другого На практике же, чаще требуется определять трудоемкость метода, выраженную в человеко-часах К тому же в метрике Пратта не учитывается различие в затратах при реализации метода на автоматизированной аппаратуре и вручную Поэтому имеет смысл модифицировать метрику Пратта, чтобы с помощью нее можно было определить трудоемкость реализации методов измерения параметров НМА как при их реализации на автоматизированной аппаратуре, так и на аппаратуре без автоматизации измерений

Для модификации метрики Пратта достаточно изменить первое ее условие таким образом, чтобы оно включало в себя временные затраты на однократное измерение Эти временные затраты включают в себя время, связанное с длительностью физических процессов в контролируемом материале при выполнении одного функционального блока алгоритма, длительность его выполнения на соответствующей аппаратуре (без учета длительности физических процессов) и временные затраты на программирование (в случае использования автоматизированной измерительной аппаратуры) Таким образом, трудоемкость реализации одного функционального блока может быть выражена следующим соотношением

где 1 - трудоемкость реализации одного функционального блока алгоритма методики измерения параметров НМА;

Мах() - функция выбора максимального из перечня значений, 1физ - длительность физических процессов при выполнении одного функционального блока;

1тм - длительность выполнения функционального блока на соответствующей измерительной аппаратуре без учета длительности физических процессов;

*прст - время, затраченное на программную реализацию (программирование и отладка) функционального блока для автоматизированной измерительной аппаратуры;

N - число планируемых измерений на автоматизированной аппаратуре рассматриваемым методом без внесения изменений в программу.

На основании словесных описаний основных методов исследования НМА, приведенных в различной литературе, были формализованы алгоритмы этих методов на основании которых по предложенной выше методике определена трудоемкость их реализации на аппаратуре аналогового типа. В целях проверки, было проведено сравнение полученных результатов с субъективной оценкой сложности реализации этих методов исследования НМА на аналоговой аппаратуре, приведенных в той же литературе. В результате этого сравнения выявлено хорошее соответствие полученных расчетов литературным данным. В связи с этим, предложенный подход для определения сложности реализации методик исследования НМА путем анализа их алгоритмов можно считать оправданным, поскольку он позволяет производить сравнение и оценку применимости различных методов исследования НМА к конкретной измерительной аппаратуре.

Глава 4. Разработка универсального программного комплекса для исследования эффектов магнитной памяти.

Как было отмечено в главе 1, с появлением цифровой аппаратуры для измерения параметров НМА, остро встает вопрос о компьютерной обработке накопленных результатов измерений. Отсутствие единого программного комплекса для проведения магнитных свойств ферримагнитных материалов затрудняет применение новейшей автоматизированной аппаратуры в горнодобывающей промышленности для анализа магнитных свойств природных минералов, содержащих ферримагнитные составляющие, с целью определения мест залегания полезных ископаемых, а также в ферритовой промышленности для контроля качества ферритов.

Программный комплекс для исследования и анализа эффектов магнитной памяти должен обладать свойством универсальности, что позволит повысить эффективность его промышленного применения. Это связано с тем, что в случае разработки программного обеспечения отдельно для каждого из известных методов измерения параметров наведенной магнитной анизотропии, трудозатраты увеличатся в число раз, соответствующее числу реализуемых методов В случае же необходимости внесения изменения в программы, например, в случае перепрофилирования производства (что случается в современном производстве весьма часто), трудозатраты на перепрограммирование будут намного выше, чем при перепрограммировании одного универсального программного комплекса. Исходя из этого, необходимо выработать универсальный подход к измерениям параметров НМА

Весь программный комплекс по выполняемым функциям можно разделить на программу-драйвер, осуществляющая взаимодействие с измерительной аппаратурой, модуль обработки измерительных данных и пользовательский интерфейс Этим достигается независимость между основной программой и измерительной аппаратурой При доработке и изменении аппаратуры требуется корректировать только драйвер, а не весь программный комплекс На основе проведенного в главе 2 анализа измерительной аппаратуры были сформулированы требования к драйверу программного комплекса

Разработка модуля обработки измерительных данных проведена с использованием аналитического подхода к программированию или метода «сверху в низ» Отправной точкой для этого послужили формализованные в главе 3 алгоритмы основных методов измерения параметров наведенной магнитной анизотропии, а также физические величины, которые требуется измерять при исследовании этими методами Помимо алгоритмов для методов ступенчатого перемагничивания и производных, подробно рассмотрены различные модификации метода высших гармоник, служащие для определения параметров перетяжек на СДПГН путем анализа измеряемых сигналов вторичной ЭДС, образующих частную петлю гистерезиса Здесь выделено два основных способа, и разработаны соответствующие им алгоритмы сравнение двух сигналов (содержащего перетяжку и без нее) и определение параметра перетяжки по особым точкам измеряемого сигнала В разработанных алгоритмах были учтены возможные ошибки измерения, такие как сдвиг фазы между сигналом воздействия на ферримагнитный материал и сигналом вторичной ЭДС, получаемой с датчика Кроме этого, были учтены точки, соответствующие перетяжкам в нулевом поле, которые не несут информации об НМА, что было отмечено в ходе систематизации эффектов НМА, проведенной в главе 2

Здесь же предложен алгоритм для определения параметров асимметрии петель гистерезиса, аналогов которому ранее не существовало Этот алгоритм основан на физической сущности асимметрии СДПГН и заключается в сравнении кривой намагничивания и размагничивания Для совмещения этих двух кривых производится «реверс» массива измеренного сигнала, соответствующего одной из кривых Подобный алгоритм может найти свое применение при контроле и отбраковке ферритов в ферритовой промышленности

Из всех описанных выше алгоритмов были выделены основные элементарные функции, которые нужны для их реализации, в результате чего сформулированы функциональные требования к универсальному программному комплексу для обработки результатов измерений параметров наведенной магнитной анизотропии Вот эти требования

1 Выделение подсигнала из массива оцифрованного сигнала

2 Выделение точек, где значение сигнала больше или меньше нуля в новый сигнал

3 Усреднение периодического сигнала за период

4 Нахождение максимального, минимального значений и математического ожидания сигнала

5 Нахождение среднеквадратического отклонения для сигнала

6 Реверс сигнала

7 Выделение точек переходов через ноль сигнала в отдельный сигнал

8 Цифровая фильтрация сигнала Фильтры верхних и нижних частот, а также полосовой фильтр

9 Синхронизация двух и более сигналов с равными первыми гармоническими составляющими (устранение фазового сдвига)

10 Поотчетное вычитание и деление сигналов

11 Нахождение разностной функции сигнала первого и второго порядка (аналога производной для непрерывных сигналов)

12 Выделение экстремумов сигнала в отдельный сигнал

13 Построение графиков функций с одним и более аргументами

На основании сформулированных требований, рассмотрены алгоритмы, представляющие собой библиотеку функций, которая позволяет производить измерение параметров НМА любым из известных методов Эта библиотека может быть легко реализована на любом языке высокого уровня, таких как Pascal, С, C++ в том числе с использованием объектно-ориентированного подхода Конструктивно она может быть оформлена как в виде отдельного программного модуля, так и в виде DLL Таким образом, рассмотренная библиотека функций является своеобразным «ядром» программного комплекса, которое должно дополняться визуальным интерфейсом с пользователем Реализация этого интерфейса не представляет труда с использованием визуальных средств разработки, таких как Delphi или C++ Builder, поэтому в данной главе не рассматривалась

В заключении приведены основные результаты работы

1 Проведена систематизация эффектов НМА, исходя из их физической сущности и проявлению в экспериментах Подобная систематизация имеет большое теоретическое и практическое значение для ферритовой и горнодобывающей промышленности, поскольку дает наглядное представление основных видов НМА и взаимосвязей между ними

2 Проведена систематизация и определена взаимосвязь между методами определения численных значений напряженности магнитного поля, температуры и давления, при которых сформировался определенный вид НМА, что имеет большое практическое значение в ферритовой промышленности для определения применимости того или иного метода в зависимости от измеряемой величины и условий измерения

3 Разработан универсальный программный комплекс, позволяющий производить исследования НМА любым из методов (измерением СДПГН, методом ступенчатого перемагничивания, производных и высших гармоник) Данный комплекс имеет огромное значения для повышения эффективности обработки результатов измерений при контроле параметров ферро- и ферримагнитных материалов Он может найти применение на предприятиях авиационной, ферритовой и горнодобывающей промышленности, а также в научных учреждениях, занимающихся изучением проблем геофизики и магнитного поля Земли Кроме того, поскольку разработанный комплекс позволяет проводить анализ любых периодических сигналов, то он может также найти свое применение в системах телеметрии для обработки данных, получаемых с различных объектов управления, в том числе при обработке информации о режимах работы газо-турбинных авиационных двигателей

4 Разработан критерий сравнения методик исследования эффектов наведенной магнитной анизотропии, который позволяет провести сравнение

различных методов измерения параметров эффектов магнитной памяти на основе их трудоемкостей и дать обоснованное решение по применимости метода к конкретным условиям измерения и измерительной аппаратуре, что может повысить эффективность ее использования в ферритовой промышленности.

5. Формализованы алгоритмы методов измерения параметров НМА, что упрощает понимание сущности этих методов и может быть использовано для разработки специализированного программного обеспечения. Это, в свою очередь, облегчит внедрение современной автоматизированной аппаратуры для контроля ферритов в ферритовой промышленности и анализа свойств ферримагнитных минералов в геолого-разведочных партиях.

Приложение. Разработка дополнительного устройства для повышения функциональности существующей цифровой измерительной аппаратуры.

На основании анализа аппаратуры для измерения параметров НМА ферримагнетиков, проведенного в главе 2, а также на основании алгоритмов измерений, описанных в главе 3 и главе 4 делается вывод о необходимости разработки дополнительного устройства, т. к. существующая цифровая измерительная аппаратура, в отличие от аналоговой, не позволяет управлять сигналами задающих воздействий на исследуемый магнитный материал, что делает ее функционально не завершенной. Разрабатываемое устройство совместно с существующей цифровой измерительной аппаратурой для исследования НМА позволило бы регулировать программным образом значения электрических сигналов задающих воздействий на исследуемый материал, таких как: постоянное и переменное магнитное поле, температура и т. д. В соответствии с поставленными задачами структурная схема разрабатываемого устройства управления должна включать следующие структурные блоки:

- схема управления измерительным блоком;

- схема сопряжения с ПЭВМ;

- программируемый генератор синусоидального сигнала;

- программируемый усилитель электрического сигнала для задания переменного магнитного поля;

- схемы программируемого регулирования значений постоянных электрических сигналов для 3-х каналов.

Подробно рассмотрена реализация блока программируемого генератора синусоидального сигнала, для которого предложена схема состоящая из программируемого генератора сигнала типа «меандр», преобразователя сигнала «меандр» в псевдосинусоидальный сигнал, набора активных фильтров низких частот на три диапазона (500, 1000, 3000 Гц) для преобразования псевдосинусоидального сигнала в синусоидальный. Для реализации активных фильтров выбрано звено структуры Рауха, как наиболее оптимальное.

Публикации по теме работы

1 Вечфинский, В. С. Аналитическая модель влияния давления на наведенную магнитную анизотропию ферримагнитных минералов [Текст] / В. С. Вечфинский, Д. А. Ларионов, С. В. Гагаркин, Д. С. Великанов // Вестник РГАТА - 2002. - № 1. -С. 52-58.

2 Вечфинский. В. С. Использование диаграммы Прейзаха для моделирования влияния различных факторов на НМА ферримагнетиков [Текст] / В. С. Вечфинский,

Д А Ларионов С В Гагаркин Д С Великанов // Вестник РГАТА - 2002 - № 2 -С 37-40

3 Вечфинский, В С Влияние давления на температурную магнитную память горных пород [Текст] /ВС Вечфинский С В Гагаркин Д С Великанов // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород -М , 2002 -С 27-28

4 Вечфинский В С Систематизация эффектов наведенной магнитной анизотропии изверженных пород [Текст] /ВС Вечфинский,С В Гагаркин, Д С Великанов//Палеомагнетизм и магнетизм горных пород - М , 2002 -С 28

5 Vetchfinskii V S Stress effect on the magnetic memory of induced magnetic anisotropy of rocks [Text] / V S Vetchfinskii A N Ershov, S V Gagarkin, D S Vehkanov// Book of Abstracts International Conference on Problems of Geocosmos -St Petersburg, Russia, 3 - 8 June 2002 - P 162

6 Vetchfinsky, V S Modeling the effect of temperature on the memory ofthe induced magnetic anisotropy of rocks [Text] / V S Vetchfinsky, S V Gagarkin, D S Velicano\ // Book of Abstracts Geophysycal Research (EGS-AGU-JOINT Assembly) - Nice, France,

2003 -Vol 5, Abstract Number EAE03-A-02604

7 Vetchfinsky, V S Stress effect on the magnetic memory of induced magnetic anisotropy of rocks [Text] / V S Vetchfinsk\ S V Gagarkin D S Vehcanov // Book of Abstracts IUGG - Sapporo, Japan 2003 - Section GA1 03

8 Вечфинский, В С Моделирование влияния давления и температуры на наведенную магнитн>ю анизотропию магнитосодержащих пород [Текст]/ В С Вечфинский, Д А Ларионов, С В Гагаркин, Д С Великанов //ФизикаЗемчи-

2004 -№4 -С 37-43

9 Вечфинский, В С Влияние давления на температурную магнитную память горных пород [Текст]/В С Вечфинский Н А Ершов, С В Гагаркин Д С Великанов//Вестник РГАТА -2003 -№ 3 -С 41-46

10 Velikanov, D S Stress effect on the magnetic memory of igneous rocks [Text] / D S Velikanov, S V Gagarkin // Book of Abstracts Geophysycal Research (EGS-AGU-JOINTAssembly) -Nice, France, 2004 -Vol 6

11 Vetchfinskii, V S Effect of stress on the memory of temperature of rocks [Text] / V S Vetchfinskii, S V Gagarkin D S Velikanov // Book of Abstracts 5th International conference «Problems of Geocosmos» - Saint-Peterrsburg, 2004 -P 207-208

12 Vetchfinskii, V S System of effects of magnetic memory of the inducedmagnetic anisotropy of rocks [Text] / V S Vetchfinskii D S Velikanov, N N Sevrugin // Book of Abstracts 5th International conference «Problems of Geocosmos» - Saint-Peterrsburg 2004 -P208

13 Velikanov, D S A classification of the phenomena of magnetic memory of the induced magnetic anisotropy of rocks [Text] / D S Velikanov, V S Vetchfinski N N Sevrugin // Book of Abstracts Paleo, Roks and En\ ironmental Magnetism 9" Castle Meeting «Contributions to Geophisics & Geodesy» - Geophisical Institute Slo\ ak Academv of Sciences, 2004 -Vol 34 P 164

14 Великанов, Д С Систематизация фектов наведенной магнитной анизотропии ферримагнитныч минералов [Текст]/Д С Великанов, В С Вечфинский Н Н Севрюгин//Вестник РГАТА -2003 -№2(4) - С 39-45

05 /г - 05. /з

Подписано в печать 23 03 2005

Формат 60x84 1/16 Уч-изд. л 1 Тираж 100 Заказ 74

Рыбинская государственная авиационная технологическая академия ИМ 1Г А«|Сб110В№Е

(РГАТА) г | Г | |

152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53 ? 8 £ *

Отпечатано в множительной лаборатории РГАТА я %

152934, г Рыбинск, ул Пушкина, 53 2 2/^1' * ^

ВВЕДЕНИЕ.

1 Эффекты магнитной памяти ферро и ферримагнитных материалов. Перспективы и проблемы их промышленного применения.

1.1 Перспективы и проблемы использования эффектов магнитной памяти в промышленности.

1.2 Контроль дефектов петли гистерезиса промышленных ферритов.

1.3 Контроль дисперсности сырья и материала готовых изделий при изготовлении промышленных ферритов.

1.4 Перспективы улучшения характеристик датчиков Баркгаузена и контроль параметров при их производстве.

1.5 Контроль прочности ферритовых изделий и степени износа деталей машин, изготовленных из конструкционных сталей.

1.6 Выводы.

2 Систематизация эффектов НМА ферримагнетиков и методов их исследования.

2.1 Анализ физических причин, приводящих к появлению НМА.

2.2 Систематизация эффектов НМА.

2.3 Обзор и систематизация методов исследования НМА.

2.4 Сравнительный анализ измерительной аппаратуры для измерения параметров наведенной магнитной анизотропии.

2.5 Выводы.

3 Разработка критериев для сравнения методов исследования НМА.

3.1 Применение метрик качества программного обеспечения к сравнению методов исследования магнитной памяти ферримагнитных материалов.

3.2 Обзор и сравнительный анализ существующих метрик оценки сложности программного обеспечения.

3.3 Описание и сравнение алгоритмов методик исследования НМА.

3.4 Выводы.

4 Разработка универсального программного комплекса для исследования и анализа эффектов магнитной памяти.

4.1 Общий состав программного комплекса.

4.2 Измерение параметров НМА.

4.3 Подавление помех и компенсация ошибок измерения.

4.4 Использование цифровой обработки данных для получения полезной информации о параметрах НМА.

4.5 Требования к программному комплексу для исследования НМА

4.6 Разработка программного комплекса.

4.7 Выводы.

В современном промышленном производстве очень остро встает потребность в новых материалах с заранее заданными специфическими свойствами, а также в контроле параметров этих материалов. Подобные вопросы имеются в частности в ферритовой промышленности при контроле качества ферримагнитных материалов и создании принципиально новых видов ферритов с заданными магнитными свойствами, что, в конечном счете, позволило бы улучшить характеристики датчиков, основанных на эффекте Баркгаузена. При производстве активных элементов этих датчиков возникает значительный разброс параметров, сократив который, стало бы возможным создать сверхчувствительные датчики микроперемещений, так как чувствительность современных датчиков перемещения, основанных на эффекте Баркгаузена, достигает долей микрометра. Снижение разброса параметров активного элемента, привело бы к еще большему повышению чувствительности датчиков. Все это чрезвычайно востребовано в области нанотехнологий - самому перспективному и революционному на данный момент направлению в технике. Магнитные свойства ферро и ферримагнитных материалов могут использоваться также в методах неразрушающего контроля, которые являются значительно менее вредными по сравнению с рентгенографическими методами. Это актуально как для машиностроения в целом, так и для авиационной и ферритовой промышленности в частности. В тоже время, в горной промышленности анализ магнитных свойств магнетитсодержащих пород имеет неоценимое значение при поиске мест залегания полезных ископаемых.

Известно, что при термонамагничивании (намагничивании в постоянном магнитном поле под воздействием температуры) в ферримагнетиках возможно возникновение наведенной магнитной анизотропии (НМА), которая может возникать не только в «чистых» ферримагнетиках, но и в природных образованиях составляющих земную кору, содержащих ферримагнитные составляющие [1]. Наиболее ярким проявлениям НМА является возникновение перетяжек на частных петлях гистерезиса. Перетянутые петли гистерезиса впервые наблюдались Эльмином (1928 г.) на сплавах никеля и кобальта; на ферритах состава Fe3.xCox04 их наблюдали Като и Такеи. Затем перетянутые петли наблюдались другими исследователями на магнетите, титаномагнетитах, марганец-цинковых ферритах и других материалах [2, 3,4, 5, 6, 7, 8,9, 10, 11, 12, 13,14,15,16,17,18, 19,20,21,22,23, 24,25,26,27,28,29, 30, 31,32].

Известно также, что наведенная магнитная анизотропия ферримагнитных материалов способна фиксировать и хранить информацию о напряженности магнитного поля, его направлении, температуре и давлении, присутствовавших в момент ее формирования. Эти свойства НМА ферримагнетиков делают весьма ценным их применение при контроле параметров ферритов, создании новых магнитных материалов и поиске полезных ископаемых.

Изучению вопросов, связанных с НМА посвящено огромное количество работ, однако широкому ее практическому применению препятствует то, что измерение ее параметров требует специальных методов и аппаратуры. Кроме того, информация по эффектам НМА и методам измерения ее параметров является несистематизированной, что затрудняет ее восприятие и анализ техническим специалистом, углубленно не знакомым с физикой ферримагнетиков. В настоящее время также отсутствуют критерии для оценки эффективности применения того или иного метода измерения параметров НМА к конкретным условиям измерения и измерительной аппаратуре. К тому же, с применением цифровой техники еще остро встает вопрос о компьютерной обработке накопленных результатов измерений. Большая практическая значимость эффектов наведенной магнитной анизотропии и неразрешенность приведенных выше вопросов делают работу по анализу эффектов НМА, методов исследования ее параметров и компьютерной обработке результатов измерений очень актуальной.

Цель работы.

Анализ и систематизация эффектов и методов исследования НМА, поиск критериев для сравнительного анализа и оценки эффективности применения методов измерения параметров НМА для различных видов решаемых задач, создание алгоритмов для компьютерной обработки результатов измерений.

Поскольку рассматриваемая тема включает в себя несколько составляющих, а именно: физико-теоретическую, методическую, аппаратную и программно-алгоритмическую, то работа выстроена следующим образом. В первой главе дан обзор теоретических и экспериментальных данных, касающихся сущности явления наведенной магнитной анизотропии. Во второй главе, проведена систематизация известных физических эффектов НМА, подробно рассмотрены методы исследования этих эффектов, проведена их систематизация, а также выполнен сравнительный анализ существующей измерительной аппаратуры. Третья глава посвящена разработке критериев для сравнения методов исследования НМА. В четвертой главе проведена разработка универсального программного комплекса для исследования НМА. В приложении разработано устройство, улучшающее характеристики существующей измерительной аппаратуры.

На защиту выносятся следующие положения.

1. Систематизация эффектов памяти наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов.

2. Систематизация методов определения численных значений напряженности магнитного поля, температуры и давления, при которых сформировался определенный вид НМА.

3. Критерий для сравнительного анализа методов исследования НМА.

4. Алгоритмы и универсальный программный комплекс для исследования НМА и магнитных эффектов второго порядка малости.

Основные результаты диссертации докладывались на международных конференциях «Problems of Geocosmos» (Санкт-Петербург, 2002, 2004), на международном семинаре по геомагнетизму (геофизическая обсерватория «Борок» Объединенного Института Физики Земли РАН, 2002, 2003), на Всероссийской конференции «Теплофизика процессов горения и охрана окружающей среды» (Рыбинск, 2001).

Автор благодарит В. С. Вечфинского за руководство работой и С.В. Гагаркина за помощь в разработке и конструировании аппаратуры. Автор также благодарит В. А. Цельмовича (старшего научного сотрудника геофизической обсерватории «Борок» ОИФЗ РАН) за предоставление образцов природных минералов и синтетических ферримагнетиков, а также их анализ на электронно-зондовом микроанализаторе «СатеЬах».

4.7 Выводы

1. Определены функциональные требования к универсальному программному комплексу для исследования НМА, что дает возможность разработки специализированного программного обеспечения для обработки результатов измерения параметров наведенной магнитной анизотропии ферримагнитных материалов.

2. Разработан универсальный программный комплекс, позволяющий производить исследования НМА любым из методов (измерением СДПГН, методом ступенчатого перемагничивания, производных и высших гармоник). Данный комплекс имеет важное значение для повышения эффективности при обработке результатов измерений параметров ферримагнитных материалов. Он может найти применение на предприятиях авиационной, ферритовой и горнодобывающей промышленности, а также в научных учреждениях, занимающихся изучением проблем геофизики и магнитного поля Земли. Кроме того, поскольку разработанный комплекс позволяет проводить анализ любых периодических сигналов, то он может также найти свое применение в системах телеметрии для обработки данных, получаемых с различных объектов управления, в том числе при обработке информации о режимах работы газотурбинных авиационных двигателей.

3. Разработан алгоритм для определения параметров асимметрии СДПГН, основанный на сравнении сигналов кривой намагничивания и размагничивания, составляющих петлю гистерезиса исследуемого материала. Это позволит в ферритовой промышленности повысить эффективность работ при контроле параметров петли гистерезиса ферримагнитных материалов.

4. Установлено, что при непосредственном измерении параметров НМА по сигналу СДПГН необходимо исключать отсчеты сигнала, связанные с первой гармоникой, а так же значения сигнала в точках, соответствующих перетяжке в районе нулевого поля.

5. Установлено, что определение параметров перетяжек СДПГН можно производить путем сравнением 2-х сигналов: измеренных при наличии НМА и без НМА, а также по экстремумам сигнала ЭДС, составляющего петлю гистерезиса.

116

заключение

Выделим основные результаты проделанной работы:

1. Проведена систематизация эффектов НМА, исходя из их физической сущности и проявлению в экспериментах. Подобная систематизация имеет большое теоретическое значение для горнодобывающей и ферритовой промышленности, поскольку дает наглядное представление основных видов НМА и взаимосвязей между ними.

2. Проведена систематизация и определена взаимосвязь между методами определения численных значений напряженности магнитного поля, температуры и давления, при которых сформировался определенный вид НМА, что имеет большое практическое значение в ферритовой промышленности для определения применимости того или иного метода в зависимости от измеряемой величины и условий измерения.

3. Разработан универсальный программный комплекс, позволяющий производить исследования НМА любым из методов (измерением СДПГН, методом СП, производных и высших гармоник). Данный комплекс имеет важное значение для повышения эффективности обработки результатов при измерении параметров ферримагнитных материалов. Он может найти применение на предприятиях авиационной, ферритовой и горнодобывающей промышленности, а также в научных учреждениях, занимающихся изучением проблем геофизики и магнитного поля Земли. Кроме того, поскольку разработанный комплекс позволяет проводить анализ любых периодических сигналов, то он может также найти свое применение в системах телеметрии для обработки данных, получаемых с различных объектов управления, в том числе при обработке информации о режимах работы газотурбинных авиационных двигателей.

4. Разработан критерий сравнения методик исследования эффектов наведенной магнитной анизотропии, который позволяет провести сравнительный анализ различных методов для измерения параметров эффектов магнитной памяти на основе определения их трудоемкостей и дать обоснованное решение по применимости метода к конкретным условиям измерения и измерительной аппаратуре. Это может повысить эффективность ее использования в промышленности, поскольку появляется заменять более трудоемкий метод менее трудоемким.

5. Формализованы алгоритмы методов измерения параметров НМА, что упрощает понимание сущности этих методов и может быть использовано для разработки специализированного программного обеспечения. Это, в свою очередь, облегчит внедрение современной автоматизированной аппаратуры для контроля ферритов в ферритовой промышленности и анализа свойств ферримагнитных минералов в геолого-разведочных партиях.

1. Вечфинский, В. С. Использование перминвар-эффекта термонама-гниченных пород при определении палеонапряженности Текст./ В. С. Вечфинский, Ю. К. Виноградов, А. О. Мострюков // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. - № 3. - С. 63 - 69.

2. Крупичка, С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов Текст.: в 2 т. / С. Крупичка. М.: Мир, 1976. - Т. 1. - 353 е.; Т. 2. - 504 с.

3. Paleogeophysics Text. ; Edited by S. К. Runcorn. Academic Press London and New York, 1970. - P. 223 - 234.

4. Белоконь, В. И. Влияние диффузионной анизотропии на термоостаточную намагниченность и магнитные характеристики горных пород Текст. / В. И. Белоконь // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1979. -№8. -С.96-99.

5. Белоконь, В. И. Методы палеомагнитных исследований горных пород Текст. / В. И. Белоконь, В. В. Кочегура, Л. Е. Шолпо. JL: Недра, 1973.-248 с.

6. Большаков, В. А. О природе дезаккомодации магнитной восприимчивости горных пород Текст. / В. А. Большаков // Докл. АН СССР. -1988. Т. 299, № 5. - С. 1091 - 1094.

7. Большаков, В. А. Физические основы прикладных вопросов магнитной вязкости горных пород Текст. : автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук / В. А. Большаков. М.: МГУ, 1975. - 22 с.

8. Вонсовский, С. В. Магнетизм Текст. / С. В. Вонсовский. — М.: Наука, 1971.-1032 с.

9. Иванова, Т. И. Процессы перестройки доменной структуры и эффект Баркгаузена в кристаллах при разных температурах Текст. /

10. Т. И. Иванова, В. М. Рудяк // Изв. АН СССР. Сер. Физическая. 1981. - Т. 45, №9.-С. 1626-1630.

11. Киренский, JI. В. Температурный магнитный гистерезис ферромагнетиков и ферритов Текст. / J1. В. Киренский, А. И. Дрокин, Д. А. Лаптей. Новосибирск: СО АН СССР, 1965.- 160 с.

12. Лесник, А. Г. Наведенная магнитная анизотропия Текст. / А. Г. Лесник. Киев, 1976. - 163 с.

13. Ломаев, Г. В. Эффект Баркгаузена и его использование в технике контроля и измерения Текст. : учебное пособие / Г. В. Ломаев. Ижевск: ИМИ, 1984.-88 с.

14. Магнитные свойства металлов и сплавов Текст. ; под ред. С. В. Вонсовского. М.: Иностранная литература, 1961. - 446 с.

15. Нагата, Т. Магнетизм горных пород Текст. / Т. Нагата. М.: Мир, 1965.-374 с.

16. Сковородкин, Ю. П. Дезаккомодация магнитной восприимчивости в природных магнетитах Текст. / Ю. П. Сковородкин, Л. С. Безуглая, Т. С. Гендлер [и др.] // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1973. - № 8. - С. 65 -71.

17. Сковородкин, Ю. П. Исследования вязкой намагниченности на монокристаллах природных магнетитов Текст. / Ю. П. Сковородкин, Л. В. Тихонов, Л. С. Безуглая // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1975. - № 5. - С. 56 - 61.

18. Тропин, Ю. Д. Перетянутые петли гистерезиса на монокристалле магнетита ниже температуры фазового превращения Текст. / Ю. Д. Тропин, А. А. Лепишев, Ф. И. Павлов [и др.] // ФТТ. 1971. - Т. 13. - С. 1472 - 1473.

19. Трухин, В. И. Введение в магнетизм горных пород Текст. / В. И. Трухин. М.: Изд-во МГУ, 1973. - 275 с.

20. Трухин, В. И. Экспериментальное исследование вязкой намагниченности Текст. / В. И. Трухин // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1966. -№5.-С. 105-111.

21. Уэрт, Ч. Физика твердого тела Текст. / Ч. Уэрт, Р. Томсон. -М.: Наука, 1969.-356 с.

22. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых Текст.; под ред. Н. Б. Дортман. -М.: Недра, 1984.-455 с.

23. Шашканов, В. А. Дезаккомодация термогенетических состояний Текст.: уч. записки ЛГУ / В. А. Шашканов, В. В. Металлова, К. А. Стабровский // Вопросы геофизики. Сер. физич. и геологич. науки. 1980. - Вып. 28, № 404. - С. 149-155.

24. Шашканов, В. А. Природа и механизм метастабильности магнитных состояний горных пород Текст. / В. А. Шашканов, А. Ф. Мурагин, А. И. Новоселов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. - № 1. - С. 78 - 86.

25. Шолпо, Г. П. Дезаккомодация магнитной восприимчивости и стабилизация остаточной намагниченности горных пород Текст. / Г. П. Шолпо // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1966. - № 3. - С. 97 - 99.

26. Шолпо, JI. Е. Метастабильность доменной структуры магнетита Текст. / Л. Е. Шолпо, В. А. Иванов, Г. П. Борисова : препринт. Ч. 1.-№ 25 (851). - М.: ИЗМИР АН СССР, 1989. - 23 с.

27. Шолпо, Л. Е. Метастабильность доменной структуры магнетита Текст. / Л. Е. Шолпо, В. А. Иванов, Г. П. Борисова : препринт. Ч. 2. -№ 26 (852). - М.: ИЗМИР АН СССР, 1989. - 23 с.

28. Caballero, C.I. Effects of Laboratiiy Heating on the Anisotropy of Low-Field Magnetic Susceptibility of Continental Sandstones From Southern Text. / C.I. Caballero // Spring Meeting. Geomagnetism, Paleomagnetism. -Mexico, 1991.-P. 98.

29. Heider, F. Temperature Dependens of Magnetic Domains in Magnetite Cristals Text. / F. Heider, S. Halgedahl, D. J. Danlop // Geophys, Reseah Letters.- 1988. V. 15, N 5. - P. 499 - 502.

30. Saratiri, Kiity. A Note of the Magnetic Anisotropy of Fe304 Text. / Kiity Saratiri, Yoshihiro Kino // J. of Magnetism and Magnetic Materials. 1980. -V. 20.-P. 87-90.

31. Neel, L. Same Theoretical Aspests of Rock Magnetism Text. / L. Neel // Adv. Phys. 1955. - V. 4, N 14. - P. 99 - 136.

32. Gardner, C. G. The influence of mechanical stress on magnetisation process and Barkhausen jumps in ferromagnetic materials Text. / Matzkanion G.A., Davidson D. L.// Int. J. NDT. 1971. - V. 3, N 2. - P. 131 - 135

33. Barton, J.R. Residual stresses in Gas Turbine einige components from Barkhausen noise analysis Text./ Kuzenberger F. N. // Trans. ASME. 1974. -V. A, N4.-P. 23-33

34. Вечфинский, В. С. Магнитотекстурная память горных пород: дис. . д-ра физ.-мат. наук Текст. / Вечфинский В. С. СПб: Санкт-Петербург. гос. ун-т, 1992. - 213 с.

35. Вечфинский, В. С. Термостабилизация наведенной магнитной анизотропии и магнитная память многодоменных титаномагнетитов Текст. / В. С. Вечфинский, С. И. Филин // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1987. -№ 10.-С. 65-70.

36. Вечфинский, В. С. Температурная память наведенной магнитной анизотропии и структура титаномагнетитовых зерен горных пород Текст. / В. С. Вечфинский, В. А. Цельмович // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1992.- № 2. С. 111-120.

37. Вечфинский, В. С. Изучение частных петель гистерезиса намагниченности горных пород Текст. / В. С. Вечфинский, В. П. Щербаков, Ю. К. Виноградов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1986. - № 2.1. C. 66-72.

38. Вечфинский, В. С. Использование частных петель магнитного гистерезиса для определения доменной структуры ферримагнетиков горных пород Текст. / В. С. Вечфинский // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1987. -№6.-С. 100- 105.

39. Vechfinsky, V. S. The method of high harmonics for determining reheating palaeotemperature Text. /V. S. Vechfinsky, A. N. Ershov,

40. D. A. Larionov // Studia geophysica et geodaetica. 1996. - Vol. 40. -P. 413-420.

41. Шашканов, В. А. Безнагревные методы определения напряженности древнего геомагнитного поля Текст. / В. А. Шашканов, В. В. Металлова. JL: Изд-воЛГУ, 1982.-144 с.

42. Шашканов, В. А. Определение напряженности древнего магнитного поля Земли методом ступенчатого перемагничивания переменным магнитным полем Текст. / В. А. Шашканов, В. В. Металлова, В. В. Смирнов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1975. - № 11. - С. 79 - 90.

43. Шашканов В. А. Магнитная текстура горных пород и их палеомагнитная информативность Текст.: автореф. дис. . д-ра физ.-мат. наук / Шашканов В. А. Ленинград.: ЛГУ, 1985. - 26 с.

44. Вечфинский В. С. Наведенная магнитная анизотропия термо-намагниченных горных пород и определение палеонапряженности Текст.: дис. . канд. физ.-мат. наук / Вечфинский В. С. М.: ИФЗ АН СССР, 1983. - 147 с.

45. Ершов А. Н. Влияние давления и переменного магнитного поля на наведенную магнитную анизотропию титаномагнетитов Текст. /

46. A. Н. Ершов, Д. А. Ларионов, А. А. Бубнов // Современные проблемы естествознания: сб. тез. обл. науч. конф. студ., асп. и мол. уч. Ярославль: ЯГТУ, 1997.-С. 35-36.

47. Ершов А. Н. Влияние давления на наведенную магнитную анизотропию изверженных горных пород Текст. / А. Н. Ершов,

48. B. С. Вечфинский, Д. А. Ларионов, А. А. Бубнов, В. А. Цельмович // Палеомагнетизм и магнетизм горных пород: сб. тез. докл. М., 1997. - С. 40-42

49. Ершов, А. Н. Влияние давления на наведенную магнитную анизотропию горных пород Текст. / А. Н. Ершов, В. С. Вечфинский, Д. А. Ларионов, А. А. Бубнов, В. А. Цельмович // Изв. РАН. Физика Земли. -1999.-№4.-С. 75-80.

50. Вечфинский, В. С. Аналитическая модель влияния давления на наведенную магнитную анизотропию ферримагнитных минералов Текст. / В. С. Вечфинский, Д. А. Ларионов, С. В. Гагаркин, Д. С. Великанов // Вестник РГАТА. Рыбинск: РГАТА, 2002. - № 1. - С. 52 - 58.

51. Вечфинский, В. С. Моделирование влияния давления и температуры на наведенную магнитную анизотропию магнетитсодержащих пород Текст. / В. С. Вечфинский, Д. А. Ларионов, С. В. Гагаркин, Д. С. Великанов // Изв. РАН. Физика Земли. 2004. - № 2. - С. 83 - 88.

52. Вечфинский, В. С. Физико-математическая модель перетянутых петель гистерезиса магнетитсодержащих пород Текст. / В. С. Вечфинский,

53. А. Н. Ершов, М. Г. Юмагулов // Изв. РАН. Физика Земли. 1999. - № 5. -С. 83-88.

54. Вечфинский, В. С. Определение поля термонамагничивания методом идеальных намагниченностей Текст./ В. С. Вечфинский, П.Вайда // Изв. РАН. Физика Земли. 1998. -№ 10. -С.61-66.

55. Vajda, P. Vysertrenie moznosti urcenia paleointenzity metodou idealneho namagnetovavania Text. : RNDr dissertation / P. Vajda Dept. of Geophysics. Comenius University. - Bratislava. Slovakia, 1990. - 105 p.

56. Марков, Г.П. Термомагнитный эффект «памяти» в горных породах Текст. // Докл. АН СССР. 1986. - Т.289, №1. - С.65 - 67

57. Vajda, Р New aspects of the indused magnetic anisotropy for the magnetic memory of rocks Text. / P. Vajda, I. Tuny // Geophisical Institute. Slovak Academy of Sciences.- Bratislava: Polygrafia SAV, 2000. 55 p.

58. Хьюлсман, Jl. П. Введение в теорию и расчет активных фильтров Текст. / Л. П. Хьюлсман, Ф. Е. Аллен; пер. с англ. М.: Радио и связь. 1984. -384 с.

59. Зааль, Р. Справочник по расчету фильтров Текст. / Р. М. Зааль ; пер. с нем. М.: Радио и связь, 1983. - 752 с.

60. Ларионов, Д. А. Эффекты магнитной анизотропии ферримагнитных материалов и их физико-математические модели Текст.: дис. . канд. физ.- мат. наук / Ларионов Д. А. Ярославль: ЯГУ им. Демидова, 2002. - 131 е.: ил.

61. Мейер, Б. Методы программирования Текст.: в 2-х т. / Б. Мейер, К. Бодуэн. М.: Мир. 1982. - Т. 1. - 356 с.: ил.

62. Мейер, Б. Методы программирования Текст.: в 2-х т. / Б. Мейер, К. Бодуэн. М.: Мир. 1982. - Т. 2. - 368 с.: ил.

63. Коварцев, А. Н. Автоматизация разработки и тестирования программных средств Текст. / А. Н. Коварцев. Самара: Самар. гос. аэрокосм, ун-т, 1999. - 150 с : ил.

64. Липаев, В. В. Проектирование программных средств Текст. / В. В. Липаев. М.: Наука, 1990. - 303 е.: ил.

65. Липаев, В. В. Тестирование программ Текст. / В. В. Липаев. М. : Наука, 1986.-296 е.: ил.

66. Ушаков, И. А. Вероятностные модели надежности информационно-вычислительных систем Текст. / И. А. Ушаков. М. : Радио и связь, 1991. - 132 с.: ил.

67. Шураков, В. В. Надежность программного обеспечения систем обработки данных Текст.: учебник для вузов / В. В. Шураков М.: Статистика, 1981 -216 с.: ил.

68. Майерс, Г. Искусство тестирования программ Текст. / Г. Майерс. М: Мир, 1982. - 176 с.: ил.

69. Холстед, М. X. Начала науки о программах Текст. / М. X. Холстед. -М: Мир, 1981.-128 с.: ил.

70. Вечфинский, В. С. Применение методов высших гармоник для термомагнитного анализа ферримагнитных минералов горных пород Текст. / В. С. Вечфинский, В. А. Цельмович // Изв. РАН. Физика Земли. -1996.-№ 1.-С. 81-84.

71. Боянов, К. Л. Персональные компьютеры Текст. / К. Л. Боянов, В. С. Гетов, Н. Г. Вецев [и др.]: пер. с болг. В. А. Комарицкого, А. Э. Степаняна. М.: Машиностроение, 1989-208 е.: ил.

72. Использование Turbo Assembler при разработке программ Текст. / сост. А. А. Чекатков. Киев: Диалектика, 1995 - 288 с.: ил.

73. Глушаков, С. В. Язык программирования С++ Текст.: учебный курс / А. В. Коваль, С. В. Смирнов ; худож.-оформитель А. С. Юхтман. -Харьков: Фолио, 2002. 500 с.: ил.

74. Турский, В. Методология программирования Текст. / В. Турский ; пер. с англ. Н. А. Черемных и И. В. Шитовой ; под ред. с пред. А. П. Ершова.- М.: Мир, 1981 264 е.: ил.

75. Безбородое, Ю. М. Индивидуальная отладка программ Текст. / Ю. М. Безбородов. М.: Наука, 1982 - 192 е.: ил.

76. Панин, В. В. Измерение импульсных магнитных и электрических полей Текст. / В. В. Панин, Б. М. Степанов. М. : Энергоатомиздат, 1987.- 120 е.: ил.

77. Карманов, В. Г. Математическое программирование Текст. / В. Г. Карманов. 2-е изд. перераб. - М.: Наука, 1980. - 256 е.: ил.

78. Боглаев, Ю. П. Вычислительная математика и программирование Текст.: учеб. пособие для вузов / Ю. П. Боглаев. М. : Высш. шк., 1990. -544 е.: ил.

79. Вечфинский, В. С. Использование диаграммы Прейзаха для моделирования влияния различных факторов на НМА ферримагнетиков. Текст./ В. С. Вечфинский, С. В. Гагаркин, Д. А. Ларионов, Д. С. Великанов // Вестник РГАТА. Рыбинск, 2002. - № 2. - С. 37 - 40

80. Брунченко, А. В. Цифровые фильтры в электросвязи и радиотехнике Текст. / А. В. Брунченко, Ю. Т. Бутыльский, Л. М. Гольденберг [и др.] ; под ред. Л. М. Гольденберга. М. : Радио и связь, 1982. - 224 е.: ил.

81. Леонов, Г. А. Математические проблемы теории фазовой синхронизации Текст. / Г. Л. Леонов, В. Б. Смирнова СПб: Наука, 2000400 е.: ил.

82. Жаблон, К. Применение численного моделирования в физике Текст./ К. Жаблон, Ж. К. Симон ; пер. с фр. А. В. Арсентьевой ; под ред. В. В. Александрова и Ю. С. Вишнякова. М.: Наука, 1983. - 234 е.: ил.

83. Семашко, Г. JI. Программирование на языке Паскаль. Текст. / Г. JI. Семашко, А. И. Салтыков. М.: Наука, 1993. - 208 е.: ил.

84. Епанешников, А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0 Текст. / В. Епанешников. 3-е изд., стер. - М.: Диалог-МИФИ, 1995 -288 е.: ил.

85. Козел л, Е. И. От С к С++ Текст. / Е. И. Козелл, JI. М. Романовская, Т. М. Русс [и др.]. М.: Финансы и статистика, 1993 - 272 е.: ил.

86. Фаронов, В. В. Delphi. Программирование на языке высшего уровня Текст.: учебник для вузов. СПб: Питер, 2004. - 640 е.: ил.

87. Бобровский, С. И. Delphi 7 Текст.: учебный курс. СПб: Питер, 2004. - 736 е.: ил.

88. Черносвитов, A. Visual С++ 7 Текст.: учебный курс. СПб: Питер, 2002.-528 е.: ил.

89. Микропроцессоры и микропроцессорные комплекты интегральных микросхем Текст.: справочник: в 2 т. / В. Б. Абрайтис, Н. Н. Аверьянов, А. И. Белоус [и др.]; под ред. В. А. Шахнова. М: Радио и связь, 1988. - Т.1. - 368 с.: ил.

90. Нефёдов, А. В. Зарубежные интегральные микросхемы для промышленной электронной аппаратуры Текст. : справочник / А. В. Нефёдов, А. М. Савченко, Ю. В. Феоктистов; под. ред. Ю. Ф. Широкова. М.: Энергоатомиздат, 1989. - 288 с.: ил.

91. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы Текст. : справочник / С. В. Якубовский и [др.]. М.: Радио и Связь, 1990. - 495 с.: ил.

92. Шило, В. JI. Популярные цифровые микросхемы Текст. : справочник / В. JI. Шило. 2-е изд., испр. - М.: Радио и Связь, 1989. -350 с.: ил.

93. Новиков, Ю. В. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC Текст.: практ. пособие / Ю.В.Новиков, О. А. Калашников, С. Э. Гуляев ; Под общ. ред. Ю. В. Новикова. -М.: «ЭКОМ», 1997. 224 с.: ил.

94. Хоровиц, П. Искусство схемотехники Текст. / П. Хоровиц, У. Хилл. изд. 6-е доп. и перераб. - М.: Мир, 2001 - 600 с.: ил.

95. Применение интегральных микросхем в электронной вычислительной технике Текст. : справочник / Р. В. Данилов, С. А. Ельцова, Ю. П. Иванов [и др.]; под ред. Б. Н. Файзулаева, Б. В. Тарабрина. М.: Радио и связь, 1986.-384с.

96. Якубовский, С. В. Аналоговые и цифровые интегральные микросхемы Текст. : справ, пособие / С. В. Якубовский, Н. А. Барканов, JI. И. Ниссельсон [и др.] ; под ред. С. В. Якубовского. 2-е изд., доп. - М.: Радио и Связь, 1985. - 432 с.: ил.

97. Грэм, Дж. Проектирование и применение операционных усилителей. Текст. / Дж. Грэм, Дж. Тоби, JI. Хьюлсман. М. : Мир, 1974. -132 е.: ил.

98. Джонсон, Д. Справочник по активным фильтрам Текст. / Дж. Джонсон, Г. Мур ; пер. с англ. М.: Энергоатомиздат, 1983. - 128 е.: ил.

99. Интегральные микросхемы: Операционные усилители Текст.: в2.х т. М.: Физматлит, 1993. - Т. 1. - 240 с.: ил.

100. Баклай, В. Г. Интегральные микросхемы аналого-цифровых и цифрово-аналоговых преобразователей Текст. / В. Г. Баклай, И. П. Крюк., JI. М. Лукьянов; под ред. Л. М. Лукьянова. М.: Энергия, 1978 - 256 с. : ил.

101. Вениаминов, В. Н. Микросхемы и их применение Текст.: справ, пособие / В. Н. Вениаминов, О. Н. Лебедев , А. И. Мирошниченко.3.е изд., перераб. и доп. М.: Радио и связь, 1989. - 240 с. : ил.

102. Федорков, Б. Г. Микросхемы ЦАП и АЦП: функционирование, параметры, применение Текст. / Б. Г. Федорков, В. А. Телец. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 320 с.129