PL66409B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: 02.V.1967 Wegry Opublikowano: 15.XI.19T2 66409 KI. 21e, 33/12 MKP GOlr 33/12 [CZYTELNIA 1 ITrzecKi Portowego f Msillj frtRfKM* 'fi !».¦ Wspóltwórcy wynalazku: Istvan Padar, Tibor Fabian Wlasciciel patentu: Yillamosipari Kutató Intezet, Budapeszt (Wegry) Elektroniczny uklad do pomiaru wlasnosci magnetycznych blach i tasm elektrotechnicznych Przedmiotem wynalazku jest elektroniczny uklad do pomiaru wlasnosci magnetycznych blach i tasm elektrotechnicznych, przy czym w ukladzie tym za¬ stosowana jest znana rama Epsteina majaca obwód pierwotny i obwód wtórny.Znane jest wyznaczenie stratnosci magnetycznej jak i krzywej magnesowania pradu przemiennego za pomoca aparatu Epsteina, który zawiera zródlo pradu, miernik czestotliwosci, cewke pradowa wa- tomierza i amperomierza przeznaczonego do zgru¬ bnego ustalania natezenia pradu, wylaczonego w czasie pomiaru. Cewke napieciowa watomierza do¬ lacza sie do zacisków wyjsciowych aparatu Epsteina.Ponadto w znanym ukladzie pomiarowym znajduje sie watomierz przeznaczony do pomiaru wartosci skutecznej napiecia indukowanego i woltomierz do pomiaru wartosci sredniej tego napiecia. Po¬ miar wlasnosci magnetycznych w pierwotnym obwodzie aparatu Epsteina odbywa sie za pomoca indukcyjnosci wzajemnej.Z róznych jednak wzgledów aparat ten nie na¬ daje sie do szybkich i dokladnych pomiarów.Przejscie z pomiaru stratnosci magnetycznej na wyznaczenie krzywej magnesowania pradu prze¬ miennego wymaga zmian w ukladzie aparatu Eps¬ teina, a dla otrzymania ostatecznych wyników po¬ miarów konieczne jest przeprowadzenie daleko ida¬ cych obliczen. Wyniki pomiarów powinny byc przy tym korygowane zaleznie od czestotliwosci i wspól¬ czynnika ksztaltu krzywej napiecia zasilajacego. 10 15 20 30 W celu otrzymania prawidlowych wartosci nalezy uwzglednic równiez wlasny pobór mocy oraz spa¬ dek napiecia spowodowany rezystancja wewnetrz¬ na mierników.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych trudnosci i wykonanie ukladu elektronicznego po¬ zwalajacego na proste i szybkie przejscie z pomia¬ ru stratnosci magnetycznej na wyznaczenie krzy¬ wej magnesowania i nie wymagajacego zadnych dodatkowych prac obliczeniowych.Istota wynalazku polega na tym, ze w znanym ukladzie skladajacym sie z generatora, na wyjsciu którego wlaczony jest miernik czestotliwosci, apa¬ rat Epsteina, transformator i watomierz wlaczono znany woltomierz w obwód pierwotny aparatu Epsteina za posrednictwem wzmacniacza i dziel¬ nika oporowego do uzwojenia wtórnego transfor¬ matora 3, natomiast watomierz jest podlaczony cewka pradowa do uzwojenia wtórnego przeklad- nika pradowego wlaczonego w obwód pierwotny a cewke napieciowa do wyjscia wzmacniacza znaj¬ dujacego sie w obwodzie wtórnym aparatu Epstei¬ na, przy czym pomiedzy obwodem wtórnym apa¬ ratu Epsteina i wzmacniaczem wlaczony jest regu¬ lowany dzielnik oporowy, nastawiany zaleznie od ciezaru i gestosci badanego materialu.Elektroniczny uklad bedacy przedmiotem wyna¬ lazku umozliwia w bezposrednim odczycie wyzna¬ czenie stratnosci magnetycznej badanego mate¬ rialu o okreslonej gestosci i masie dla wartosci in- 66 40966 409 dukcji do 10 000 Gs wzglednie krzywej magneso¬ wania pradu przemiennego blach magnetycznych dla wartosci indukcji nie przekraczajacej 18 000 Gs, oraz dla wartosci natezenia pola magnetycznego nie przekraczajacego 100 A/cm.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym przed¬ stawiono schemat polaczen ukladu wedlug wyna¬ lazku.W przedmiocie wynalazku wykorzystano znane wzory matematyczne niezbedne dla otrzymania ostatecznych wyników pomiarów na aparacie Epsteina. Ponadto w przykladzie wykonania apara¬ tu Epsteina wedlug wynalazku dlugosc boku wy¬ nosi 25 cm i jest on wyposazany w uzwojenie do kompensacji wplywu szczelin powietrznych, przy czym pomijalny jest tu zarówno pobór mocy przez obwód napieciowy, jak równiez spadek napecia wywolany rezystancja wewnetrzna. Wymagana jest tutaj stalosc czestotliwosci napiecia zasilania i sinusoidalny przebieg krzywej napiecia o wspól¬ czynniku ksztaltu 1,11. Liczba zwojów uzwojen pierwotnych i wtórnych jak równiez dlugosc rdze¬ nia aparatu (próbki) sa równiez stale.Przy tych zalozeniach otrzymuje aie wartosc szczytowa indukcji Bn ^ Ci m U, kB» wartosc szczytowa natezenia pola magnetycznego Hm^C«.UkH oraz wartosc magnetyczna V=Cs • — P_; przy m ° czym q oznacza gestosc materialu próbki, m — mase badanej próbki, UkH — wartosc skuteczna indukowanego napiecia we wtórnym uzwojeniu cewki indukcyjnosei wzajemnej, PQ — moc zmie¬ rzona za pomoca watomierza.W podanych wyzej zaleznosciach wystepuja dwie zmienne, a mianowicie masa — mi gestosc c.Celem wycechowania mierników aparatu Epstei¬ na w jednostkach indukcji, natezenia pola magne¬ tycznego i stratnosci magnetycznej oraz celem uzyskania w ten sposób bezposrednich odczytów bez stosowania jakichkolwiek przeliczen, niezbedne jest przeksztalcenie wielkosci zmiennych w stale i proporcjonalne sygnaly. Osiaga sie to dzieki za¬ stosowaniu oporowych dzielników napiecia.Pomiedzy oporowymi dzielnikami napiecia wla¬ czony jest wzmacniacz, za pomoca którego osia¬ ga sie dokladne nastawienie wartosci i poziomu sygnalu.Przy zastosowaniu oporowych dzielników mozli¬ we jest cechowanie woltomierza przeznaczonego do pomiaru wartosci szczytowej indukcji wzgled¬ nie natezenia pola magnetycznego, w jednostkach indukcji lub natezenia pola magnetycznego, zas watomierza do pomiaru stratnosci magnetycznej — w jednostkach stratnosci.Zródlem zasilania obwodu pierwotnego aparatu Epsteina 10 jest generator 1 o czestotliwosci 50 Hz.Zmiany czestotliwosci generatora 1 sa zawarte w granicach dopuszczalnych przepisami, to znaczy 5%, tak, ze nie jest potrzebna jakakolwiek regu¬ lacja czestotliwosci. Czestotliwosc wskazuje znaj¬ dujacy sie w aparacie miernik czestotliwosci 2.Napiecie sinusoidalne generatora 1 regulueje sie za pomoca wzmacniacza mocy na zadana wielkosc. 5 Dzieki zastosowaniu sprzezenia zwrotnego napiecie zasilania aparatu Epsteina nie jest znieksztalcone harmonicznymi wyzszego rzedu. Równiez wspól¬ czynnik ksztaltu krzywej napiecia dla kazdego za¬ kresu pomiarowego jest zawarty w dopuszczalnych 10 granicach, tak, ze wyniki pomiarów nie musza byc korygowane w zaleznosci od wartosci wspólczyn¬ nika ksztaltu.Wahania napiecia zasilacza, dzieki ukladowi sta¬ bilizujacemu nie przekraczaja wartosci dopuszczal- 15 nych granic ±0,2%.Po stronie wyjsciowej generatora 1 jest podla¬ czone uzwojenie pierwotne cewki indukcyjnosei wzajemnej 3 oraz w dalszej kolejnosci amperomierz 7 dla pomiaru pradu wzbudzenia, pierwotne uzwo- 20 jenie przekladnika pradowego 8 do zasilania obwo¬ du pradowego watomierza 9 wskazujacego strat- nosc magnetyczna, jak równiez pierwotne uzwoje¬ nie aparatu Epsteina 10.Przy pomocy laczników Ki, K* i Ki moga byc 25 wylaczone z obwodu'pradowego zaleznie od potrze¬ by pierwotne uzwojenie transformatora 3, ampe¬ romierza 7 oraz obwód pradowy watomierza 9, Do obwodu wtórnego transformatora 3 podlaczo¬ ny jest precyzyjny oporowy dzielnik napiecia 4, ^ pozwalajacy przelaczac lub zmieniac zakresy po¬ miarów wskaznika natezenia pola magnetycznego 6. Oporowy dzielnik napiecia 4 jest tak dobrany aby nie obciazal on obwodu wtórnego transforma¬ tora 3, dzieki czemu nie ma potrzeby uwzglednia¬ nia zmiany w rozkladzie napiecia wywolanego wewnetrzna rezystancja miernika.Na wyjsciu oporowego dzielnika napiecia 4 pod¬ laczony jest wzmacniacz mocy 5 oddzielajacy wol¬ tomierz 6, stanowiacy wskaznik natezenia pola 40 magnetycznego od oporowego dzielnika napiecia 4.Pozwala on równiez na dokladne zachowanie war¬ tosci stalej d podanej we wzorze i zabezpiecza o- siagniecie wymaganego poziomu sygnalu dla wskaznika 6. 45 Do strony wtórnej aparatu Epsteina 10 podlaczo¬ ny jest równiez precyzyjny oporowy dzielnik na¬ piecia 11, sluzacy do regulacji mierzonych wiel¬ kosci. Zostal on tak dobrany, aby 'nie obciazac ob¬ wodu wtórnego aparatu Epsteina, dzieki czemu 50 nie zachodzi potrzeba uwzglednienia zmian w roz¬ kladzie napiecia wywolanych rezystancja wew¬ netrzna miernika. Na wyjsciu oporowego dzielni¬ ka napiecia 11 jest podlaczony wzmacniacz mocy 12, oddzielajacy woltomierz 14, wskazujacy war- 55 tosc szczytowa indukcji, oraz obwód napieciowy watomierza 9 wskazujacego stratnosc — od oporo¬ wego dzielnika napiecia 11. Pozwala on równiez na dokladne zachowanie wartosci stalej Ci podanej we wzorze, oraz na zabezpieczenie nalezytego po- 60 ziomu sygnalu dla mierników. Na wyjsciu wzmac¬ niacza pomiarowego 12 podlaczony jest nastepny precyzyjny oporowy dzielnik napiecia 13, do któ¬ rego z kolei podlaczony jest woltomierz 14. Ponie¬ waz gestosc wystepuje tylko we wzorze na in- 65 dukcje, precyzyjny oporowy dzielnik napiecia 13 355 66 409 6 nastawiony na wymagana wartosc gestosci, wply¬ wa na wskazania woltomierza 14, mierzacego war¬ tosc szczytowa indukcji, w ten sposób, ze przy ma¬ terialach o róznej gestosci, ale przy jednakowej indukcji, woltomierz 14 wskaze niezmiennie te sa¬ ma wartosc indukcji. Obwód napieciowy watomie- rza 9 moze byc za pomoca lacznika K* wylaczony, o ile wymaga tego zastosowany wariant metody pomiarowej.Pomiar wlasnosci magnetycznych blach za po¬ moca ukladu wedlug wynalazku jst opisany nizej.Wazy sie zgodnie z norma okolo 1 kg materialu (blachy) z dokladnoscia +1 g, po czym wartosc te oraz wartosc gestosci nastawia sie na oporowych dzielnikach 11 13. Laczniki Ki, Ki, Ks i K* sa wla¬ czone lub wylaczone, zaleznie od tego, czy przepro¬ wadza sie pomiar stratnosci czy tez wyznacza sie krzywa magnesowania pradu przemiennego. Zródlo zasilania umozliwia dla danego materialu regulacje indukcji na wymaganym poziomie, przy czym wartosc szczytowa indukcji odczytuje sie na wolto¬ mierzu 14. Watomierz 9 dostosowany do pomiaru stratnosci magnetycznej wskazuje wartosc strat¬ nosci dla odpowiedniej wartosci indukcji. Przy wyznaczaniu krzywej magnesowania pradu prze¬ miennego odczytuje sie odpowiednie natezenie pola magnetycznego na woltomierzu 6, przeznaczonym do pomiaru wartosci szczytowej natezenia pola magnetycznego, przy czym nalezy dobrac odpo¬ wiedni zakres pomiarowy na dzielniku napiecia 4.Przy pomiarze stratnosci magnetycznej kontrolu¬ je sie prad w obwodzie pierwotnym, przy pomocy amperomierza 7. Mierniki 6 i 14 moga byc wyce- chowane zamiast w wartosciach szczytowych in¬ dukcji i natezenia pola magnetycznego równiez i w wartosciach skutecznych. Oczywiscie wskazuja one wtedy wartosci skuteczne. Cechowanie mier¬ ników 6, 9 i 14 moze byc dokonane przez rózne jednostki legalizacyjne. Przykladowo wartosc in¬ dukcji B moze byc mierzona w gausach, kilo- gausach i teslach; natezenie pola magnetycznego Hm — w orstedach, A/cm i A/m, zas stratnosc ma¬ gnetyczna w W/kg. Zamiast podanych mierników wskazówkowych, moga byc równiez stosowane mierniki cyfrowe.Watomierz 9 mozna tez zastapic watomierzem opartym na dzialaniu zjawiska Halla, przy czym wyjscie watomierza moze byc podlaczone do a- paratu drukujacego lub rejestrujacego. PL PL

Claims (1)

Zastrzezenia patentowe 1. elektroniczny uklad do pomiaru wlasnosci magnetycznych blach i tasm elektrotechnicznych, na wejsciu którego wlaczony jest generator zawie¬ rajacy miernik czestotliwosci, aparat Epsteina z obwodem pierwotnym i obwodem wtórnym, a tak¬ ze zawierajacy transfprmator, watomierz i wolto¬ mierz umieszczone w obwodzie pierwotnym oraz woltomierz znajdujacy sie w obwodzie wtórnym, znamienny tym, ze woltomierz (6) w obwodzie pierwotnym aparatu Epsteina (10) jest za posred¬ nictwem wzmacniacza (5) i dzielnika oporowego (4) dolaczony do uzwojenia wtórnego transformatora (3) oraz, ze watomierz (9) jest podlaczony cewka pradowa do uzwojenia wtórnego przekladnika pra¬ dowego (8) wlaczonego w obwód pierwotny, a cewka napieciowa do wyjscia wzmacniacza (12) znajdujacego sie w obwodzie wtórnym aparatu Epsteina, przy czym pomiedzy obwodem wtórnym aparatu Epsteina i wzmacniaczem (12) wlaczony jest regulowany dzielnik oporowy (11) nastawiany zaleznie od ciezaru i gestosci badanego materialu. 2. Uklad wedlug zastrz.

1. znamienny tym, ze w uzwojeniu pierwotnym przekladnika pradowego (8) znajduje sie lacznik Kj, i w uzwojeniu pier¬ wotnym transformatora (3) znajduje sie drugi lacz¬ nik (Ki) do zwierania tych uzwojen oraz w obwo¬ dzie uzwojenia wyjsciowego watomierza (9) znaj¬ duje sie trzeci lacznik (Ki). 15 20 25 30 35KI. 21e, 33/12 66 409 MKP GOlr 33/12 Bltk zam. 2545/72 200 szt. A-4 Cena zl 10,— PL PL