RU2480779C2 - Ferroprobe shunt - Google Patents
Ferroprobe shunt Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480779C2 RU2480779C2 RU2011130050/28A RU2011130050A RU2480779C2 RU 2480779 C2 RU2480779 C2 RU 2480779C2 RU 2011130050/28 A RU2011130050/28 A RU 2011130050/28A RU 2011130050 A RU2011130050 A RU 2011130050A RU 2480779 C2 RU2480779 C2 RU 2480779C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- core
- flux
- windings
- shunt
- magnetic
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области измерения параметров магнитного поля конструкций из ферромагнитного материала, например корпуса судна.The invention relates to the field of measuring the magnetic field parameters of structures made of ferromagnetic material, for example a ship hull.
Феррозондовый шунт как датчик магнитного потока предназначен для выявления в конструкциях зон с повышенной и пониженной концентрацией магнитного потока, определения пространственной ориентации потоков, а также в качестве звена системы автоматического регулирования, формирующего сигнал рассогласования между исходным магнитным потоком объекта и потоком компенсации.A flux-gate shunt as a magnetic flux sensor is designed to identify zones with increased and decreased magnetic flux concentration in structures, determine the spatial orientation of fluxes, and also as a link in an automatic control system that generates a mismatch signal between the initial magnetic flux of an object and a compensation flux.
Известна конструкция однокомпонентного феррозонда с двумя сердечниками из магнитомягкого материала с нанесенными на каждом из них обмотками возбуждения и общими для сердечников обмотками измерительной, обратной связи и компенсационной. Известны также конструкции феррозондов с замкнутыми для поля возбуждения сердечниками, например тороидальными и эллипсоидальными (Афанасьев Ю.В. Феррозонды, Л., Энергия, 1969 г.; Ю.В.Афанасьев и др. Магнитометрические преобразователи, приборы, установки. Л., Энергия, 1972 г.).A known design of a single-component flux gate with two cores of soft magnetic material with excitation windings deposited on each of them and common measuring, feedback, and compensation windings for the cores. Also known are the designs of fluxgates with cores closed for the excitation field, for example, toroidal and ellipsoidal (Afanasyev Yu.V. Ferrozondy, L., Energia, 1969; Yu.V. Afanasyev and other magnetometric transducers, devices, installations. L., Energy, 1972).
Регистрируемой величиной таких феррозондов является напряженность магнитного поля, действующего вдоль продольной оси измерительной обмотки. Датчики такого типа обычно устанавливают в окрестности конструкции и таким образом регистрируют компоненты ее поля рассеивания.The recorded value of such flux gates is the magnetic field acting along the longitudinal axis of the measuring winding. Sensors of this type are usually installed in the vicinity of the structure and thus the components of its scattering field are recorded.
Наиболее близким по существу предложением является изобретение по патенту США №6.456.069 В1 от 24.09.2002 г., в котором сердечник феррозонда выполнен в виде буквы Е и при этом его ножки установлены на поверхность конструкции - прототип.The closest to the essence of the proposal is the invention according to US patent No. 6.456.069 B1 from 09.24.2002, in which the core of the flux gate is made in the form of the letter E and at the same time its legs are installed on the surface of the structure - the prototype.
Обмотка возбуждения наматывается на среднюю ножку, измерительные обмотки - между ножками на основание, а калибровочные - на каждую ножку. Такой феррозонд регистрирует магнитный поток, ответвляющийся из корпуса объекта и проходящий по его сердечнику.The field winding is wound on the middle leg, the measuring windings between the legs on the base, and the calibration windings on each leg. Such a fluxgate registers a magnetic flux branching from the body of the object and passing through its core.
Недостатками прототипа являются:The disadvantages of the prototype are:
1) зависимость режима возбуждения и, как следствие, зависимость чувствительности от магнитной проводимости промежутка между ножками датчика и телом конструкции и проводимости участка конструкции, примыкающего к ножкам датчика;1) the dependence of the excitation mode and, as a consequence, the dependence of the sensitivity on the magnetic conductivity of the gap between the legs of the sensor and the body of the structure and the conductivity of the section of the structure adjacent to the legs of the sensor;
2) восприимчивость датчика к магнитным полям внешних источников, направления которых параллельны осям измерительных обмоток.2) the susceptibility of the sensor to the magnetic fields of external sources, the directions of which are parallel to the axes of the measuring windings.
Сущность изобретения заключается в:The invention consists in:
- выборе конфигурации сердечника, обеспечивающего постоянство магнитного сопротивления потоку возбуждения за счет замкнутости по магнитомягкому материалу;- the choice of the core configuration, ensuring the constancy of the magnetic resistance to the excitation flow due to the closure of the soft magnetic material;
- введении в конструкцию сердечника площадок для создания магнитного контакта с телом объекта;- introducing pads into the core structure to create magnetic contact with the body of the object;
- размещении измерительных обмоток в непосредственной близости от контактных площадок на ортогональных к поверхности объекта поперечных сторонах шунта.- placement of the measuring windings in the immediate vicinity of the contact pads on the transverse sides of the shunt orthogonal to the surface of the object.
В результате регистрируемой величиной феррозондового преобразователя становится магнитный поток.As a result, the magnetic flux becomes the recorded value of the flux-gate transducer.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана конфигурация сердечника феррозондового шунта с месторасположением обмоток возбуждения, измерительных и обратной связи, а также путь магнитного потока возбуждения. На фиг.2 приведен вид в анфас установленного на поверхности объекта феррозондового шунта с обмотками, пути силовых линий магнитного потока в объекте, части этого потока, замыкающегося через магнитопровод, сердечника и потока внешних источников, параллельного продольной оси шунта.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows the configuration of the core of the flux-gate shunt with the location of the field windings, measuring and feedback, as well as the path of the magnetic flux of the field. Figure 2 shows a full-face view of a flux-gate shunt with windings installed on the surface of the object, the paths of the magnetic flux lines of the object, a part of this flux closing through the magnetic circuit, the core and the flux of external sources parallel to the longitudinal axis of the shunt.
Основой феррозондового шунта является сердечник специальной формы 1. В сборе сердечник представляет собой ферму с двумя контактными площадками 2, соединенными арочными пластинами 3. Из технологических соображений сердечник выполняется сборным. Обмотки возбуждения 4 наносятся на продольные стороны, а измерительные обмотки 5 и обратной связи 6 - на поперечные стороны пластин сердечника.The core of the flux-gate shunt is a core of a
Обмотки возбуждения наносятся на каждую из продольных сторон и соединяются между собой так, чтобы образовывалось замкнутое поле возбуждения, как показывают силовые линии 7 (фиг.1).Field windings are applied to each of the longitudinal sides and are interconnected so that a closed field of excitation is formed, as shown by the field lines 7 (Fig. 1).
Измерительные обмотки и отрицательной обратной связи наносятся на каждую пару поперечных сторон и соединяются между собой последовательно и согласно по отношению к полю, замыкающемуся через шунт.Measuring windings and negative feedback are applied to each pair of transverse sides and connected together in series and according to the field that closes through the shunt.
Чтобы не загромождать чертежи, соединения между обмотками, а также возможно востребованные компенсационные и калибровочные обмотки на чертежах не показаны.In order not to clutter the drawings, the connections between the windings, as well as possibly the required compensation and calibration windings are not shown in the drawings.
На фиг.2 показан феррозондовый шунт, установленный на корпусе объекта 8, силовые линии магнитного поля 9 внутри объекта, силовые линии поля 10, замыкающиеся через сердечник шунта и силовые линии магнитного поля внешних источников 11.Figure 2 shows a flux-gate shunt mounted on the body of the
Феррозондовый шунт позволяет судить о магнитном потоке в корпусе и в других элементах объекта путем регистрации потокосцепления части потока, замыкающегося через сердечник феррозондового шунта с витками измерительных обмоток.The flux gate shunt allows you to judge the magnetic flux in the body and in other elements of the object by registering the flux linkage of a portion of the flux that closes through the core of the flux gate shunt with turns of the measuring windings.
Стабильность и независимость работы шунта от магнитной проводимости материала объекта и магнитного сопротивления промежутка между корпусом объекта и сердечником обеспечиваются замкнутостью поля возбуждения полностью по магнитомягкому материалу сердечника, а высокая магнитная проницаемость материала, во много раз превышающая проницаемость материала объекта, обеспечивает эффект шунтирования.The stability and independence of the shunt from the magnetic conductivity of the material of the object and the magnetic resistance of the gap between the body of the object and the core are ensured by the closure of the excitation field completely along the soft magnetic core material, and the high magnetic permeability of the material, many times higher than the permeability of the material of the object, provides a shunt effect.
В целях снижения магнитного сопротивления промежутка между корпусом объекта и шунтом сердечник предлагается выполнять с контактными площадками. При этом необходимо предусматривать возможность обработки поверхности объекта в местах соприкосновения с площадками шунта.In order to reduce the magnetic resistance of the gap between the body of the object and the shunt, the core is proposed to be performed with pads. In this case, it is necessary to provide for the possibility of processing the surface of the object in places of contact with the shunt sites.
Измерительные обмотки и обмотки отрицательной обратной связи предполагается размещать на каждой из пар поперечных пластин сердечника шунта в непосредственной близости к контактным площадкам. Такое расположение обеспечивает максимальное потокосцепление витков обмоток с ответвляющимся из объекта магнитным потоком.Measuring windings and negative feedback windings are supposed to be placed on each of the pairs of transverse plates of the shunt core in close proximity to the contact pads. This arrangement provides the maximum flux linkage of the turns of the windings with magnetic flux branching from the object.
При этом потокосцепление с магнитными полями внешних источников, направление которых совпадает с плоскостью витков обмоток, отсутствует.In this case, flux linkage with magnetic fields of external sources, the direction of which coincides with the plane of the turns of the windings, is absent.
Техническими преимуществами феррозондовых шунтов перед прототипом являются:The technical advantages of flux gate shunts over the prototype are:
1. Возможность определения в феррозондовых конструкциях зон с повышенной и пониженной концентрацией магнитных потоков, зависимостей их пространственной ориентации и уровней от режимов и условий работы объекта;1. The possibility of determining in flux-gate structures of zones with increased and reduced concentrations of magnetic fluxes, the dependences of their spatial orientation and levels on the modes and conditions of the object;
2. Возможность создания на базе феррозондовых шунтов датчиков магнитного потока, установленных во внутренних помещениях непосредственно на корпусе и других элементах конструкции, системы компенсации магнитного поля объекта, действующей по принципу замкнутого контура.2. The possibility of creating magnetic flux sensors based on flux-gate shunts installed in the interior directly on the housing and other structural elements, an object magnetic field compensation system acting on the principle of a closed loop.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130050/28A RU2480779C2 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Ferroprobe shunt |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130050/28A RU2480779C2 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Ferroprobe shunt |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011130050A RU2011130050A (en) | 2013-01-27 |
RU2480779C2 true RU2480779C2 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=48805285
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011130050/28A RU2480779C2 (en) | 2011-07-19 | 2011-07-19 | Ferroprobe shunt |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2480779C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628735C1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-08-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Superimposed ferroprobe shunt |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU407252A1 (en) * | 1971-06-09 | 1973-11-21 | ||
US6278272B1 (en) * | 1999-03-05 | 2001-08-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrating fluxgate magnetometer |
US6456069B1 (en) * | 1999-03-05 | 2002-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluxgate magnetic field sensor incorporating ferromagnetic test material into its magnetic circuitry |
RU2238572C2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-10-20 | Башкирский государственный аграрный университет | Attachable ferromagnetic coercimeter |
-
2011
- 2011-07-19 RU RU2011130050/28A patent/RU2480779C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU407252A1 (en) * | 1971-06-09 | 1973-11-21 | ||
US6278272B1 (en) * | 1999-03-05 | 2001-08-21 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Integrating fluxgate magnetometer |
US6456069B1 (en) * | 1999-03-05 | 2002-09-24 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Fluxgate magnetic field sensor incorporating ferromagnetic test material into its magnetic circuitry |
RU2238572C2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-10-20 | Башкирский государственный аграрный университет | Attachable ferromagnetic coercimeter |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2628735C1 (en) * | 2016-03-29 | 2017-08-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Крыловский государственный научный центр" (ФГУП "Крыловский государственный научный центр") | Superimposed ferroprobe shunt |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011130050A (en) | 2013-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9535098B2 (en) | Current transducer for measuring an electrical current | |
JP5366418B2 (en) | Current detector and watt-hour meter using the same | |
JP2007167616A5 (en) | ||
JP6541962B2 (en) | Current sensor and measuring device | |
KR20120091724A (en) | Device for detecting lf and lma of wire rope | |
RU2480779C2 (en) | Ferroprobe shunt | |
JP6317443B2 (en) | Apparatus, arrangement and method for measuring current intensity in a primary conductor through which current flows | |
JP4192708B2 (en) | Magnetic sensor | |
TWI457583B (en) | Three - axis magnetic field sensing device with magnetic flux guide | |
JP2013186053A (en) | Magnetic inspection system for magnetic sensors | |
JP2012198053A (en) | Magnetic sensor and current sensor using the same | |
US11360162B2 (en) | Current sensor with magnetic field circulation | |
RU2724304C1 (en) | Electric current converter | |
RU103926U1 (en) | ELECTROMAGNETIC CONVERTER TO DEFECTOSCOPE | |
KR101364684B1 (en) | Unit for Detecting Magnetic Leakage Flux Using Electromagnetic Induction and Non-destructive Testing System and Method Using th Same | |
KR101300028B1 (en) | Othogonal Type Thin Film Flux Gate Sensor Unit | |
JP2013108796A (en) | Magnetic sensor and current sensor using same | |
WO2014034583A1 (en) | Apparatus for detecting minute magnetic metal foreign bodies | |
JP2017219456A (en) | Magnetic field measurement device | |
RU146123U1 (en) | DEVICE FOR EXPRESS CONTROL OF MAGNETIC CHARACTERISTICS OF SHEET ELECTROTECHNICAL STEEL | |
PL212769B1 (en) | The manner and device for testing of discontinuity of the structure of ferromagnetic details on small testing area | |
TW202401018A (en) | Current measuring device capable of measuring current in a wide range from a small current to a large current | |
Moskowicz | A special permalloy core for fluxgate sensors-construction and investigation | |
JP2010071960A (en) | Magnetic balance type current sensor | |
RU2399059C1 (en) | Two-component velocity sensor for electroconductive liquid |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
TK4A | Correction to the publication in the bulletin (patent) |
Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 12-2013 FOR TAG: (73) Free format text: AMENDMENT TO CHAPTER -FG4A- IN JOURNAL: 12-2013 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200720 |